IT201900014577A1

IT201900014577A1 - Apparatus for controlling the operation of pneumatic piston tools and corresponding control procedure

Info

Publication number: IT201900014577A1
Application number: IT102019000014577A
Authority: IT
Inventors: Luca Giuseppe Antonio Monterzino
Original assignee: Wiicom S R L
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2021-02-09

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: DESCRIPTION of the industrial invention entitled:

"Apparato per il controllo del funzionamento di utensili pneumatici a pistoni e corrispondente procedimento di controllo" "Apparatus for controlling the operation of pneumatic piston tools and corresponding test procedure"

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

Campo tecnico Technical field

La presente descrizione si riferisce a un apparato per il controllo del funzionamento di utensili pneumatici a pistoni, comprendente un condotto di adduzione di aria sotto pressione accoppiato a un attuatore pneumatico a pistoni, comprendente un sensore di misura di una grandezza pneumatica di un circuito pneumatico comprendente detto condotto e detto attuatore. The present description refers to an apparatus for controlling the operation of pneumatic piston tools, comprising a conduit for feeding air under pressure coupled to a pneumatic piston actuator, comprising a sensor for measuring a pneumatic quantity of a pneumatic circuit comprising said conduit and said actuator.

Sfondo tecnologico Technological background

Sono noti utensili comprendenti attuatori pneumatici a pistoni, quali ad esempio stringi-fascette, tira-inserti, rivettatrici. Tali utensili sono usualmente accoppiati a un condotto di adduzione di aria sotto pressione, che convogliata tale aria sotto pressione, ad esempio da un compressore d’aria, in particolare un impianto di distribuzione dell’aria compressa di una fabbrica. Tools are known which comprise pneumatic piston actuators, such as for example clamp-tighteners, insert-pullers, riveting machines. These tools are usually coupled to a pressurized air supply duct, which conveys this air under pressure, for example from an air compressor, in particular a compressed air distribution system of a factory.

Il controllo del funzionamento di simili utensili pneumatici a pistoni comporta di riuscire a discriminare le operazioni “a buon fine”, dalle “operazioni a vuoto” e dalle operazioni “non a buon fine”, quali possono essere, a titolo d’esempio, serraggi incompleti o difettosi. Checking the operation of similar pneumatic piston tools involves being able to distinguish "successful" operations, from "empty operations" and "unsuccessful" operations, which can be, by way of example, tightening incomplete or defective.

Le soluzioni note prevedono di operare tale controllo del funzionamento di utensili pneumatici a pistoni leggendo la pressione rilevata sul condotto di adduzione dell’aria a monte dell’utensile o attuatore pneumatico. La misura operata in questo modo tende a essere imprecisa, poiché è influenzata dal comportamento dinamico del condotto di adduzione di aria, che è di solito un tubo flessibile, ad esempio di gomma o di materiale elastico. The known solutions provide for this control of the operation of pneumatic piston tools by reading the pressure detected on the air supply duct upstream of the tool or pneumatic actuator. The measurement carried out in this way tends to be inaccurate, since it is influenced by the dynamic behavior of the air supply duct, which is usually a flexible tube, for example made of rubber or elastic material.

Scopo e sintesi Purpose and summary

Le forme di attuazione qui descritte hanno lo scopo di migliorare gli apparati e i procedimenti secondo la tecnica nota come discussi in precedenza. The embodiments described here have the purpose of improving the apparatuses and processes according to the known art as discussed above.

Varie forme di attuazione raggiungono tale scopo grazie ad un apparato avente le caratteristiche richiamate nelle rivendicazioni che seguono. Various embodiments achieve this purpose thanks to an apparatus having the characteristics referred to in the following claims.

Le rivendicazioni formano una parte integrale degli insegnamenti tecnici qui somministrati in relazione all'invenzione. The claims form an integral part of the technical teachings administered herein in relation to the invention.

In particolare la soluzione qui descritta si riferisce a un apparato per il controllo del funzionamento di utensili pneumatici a pistoni, comprendente un condotto di adduzione di aria sotto pressione accoppiato a un attuatore pneumatico a pistoni, comprendente un sensore di misura di una grandezza pneumatica di un circuito pneumatico comprendente detto condotto e detto attuatore, in cui detto sensore di misura è disposto tramite una propria uscita accoppiato a un ingresso dell’attuatore pneumatico e tramite un proprio ingresso a un’uscita del condotto di adduzione di aria e comprende un condotto per il passaggio dell’aria, in particolare di dimensioni calibrate, e un dispositivo di regolazione di una resistenza pneumatica del condotto per il passaggio dell’aria, detto sensore di misura essendo configurato per misurare la portata d’aria consumata dall’attuatore pneumatico, misurando in modo indiretto la portata d’aria che fluisce fra detti proprio ingresso e propria uscita, tramite un sensore di pressione disposto a valle di detto dispositivo di regolazione di una resistenza pneumatica che fornisce una misura di pressione. In particular, the solution described here refers to an apparatus for controlling the operation of pneumatic piston tools, comprising an air supply conduit under pressure coupled to a pneumatic piston actuator, comprising a sensor for measuring a pneumatic quantity of a pneumatic circuit comprising said duct and said actuator, in which said measurement sensor is arranged through its own outlet coupled to an inlet of the pneumatic actuator and through its own inlet to an outlet of the air supply duct and comprises a duct for the air passage, in particular of calibrated dimensions, and a device for regulating a pneumatic resistance of the duct for the passage of air, said measurement sensor being configured to measure the air flow consumed by the pneumatic actuator, measuring in indirectly, the air flow that flows between said own inlet and own outlet, by means of a s pressure sensor disposed downstream of said device for regulating a pneumatic resistance which provides a pressure measurement.

In forme varianti, tale apparato comprende una scheda di acquisizione per acquisire valori di detta misura di pressione nel tempo. In variant forms, this apparatus comprises an acquisition card for acquiring values of said pressure measurement over time.

In forme varianti, tale apparato comprende un modulo di elaborazione configurato per calcolare una derivata di detta misura di pressione nel tempo e identificare difetti di funzionamento dell’attuatore tramite un’analisi di detta derivata, detta analisi comprendendo almeno un’operazione fra: In variant forms, this apparatus includes a processing module configured to calculate a derivative of said pressure measurement over time and identify operating defects of the actuator through an analysis of said derivative, said analysis including at least one operation between:

- paragonare detta derivata a una o più curve di riferimento o valori di riferimento e identificare difetti di funzionamento dell’attuatore in base al risultato di detta operazione di paragonare, o - compare said derivative to one or more reference curves or reference values and identify operating defects of the actuator based on the result of said comparing operation, or

- implementare in detto modulo di elaborazione un classificatore basato su funzioni di analisi statistica inferenziale e reti neurali addestrate per classificare una curva associata a detta derivata e identificare detti difetti di funzionamento come operazioni non conformi a campioni di riferimento di tale curva associata a detta derivata. - implementing in said processing module a classifier based on inferential statistical analysis functions and trained neural networks to classify a curve associated with said derivative and identify said operating defects as operations that do not conform to reference samples of said curve associated with said derivative.

In forme varianti, tale apparato comprende un modulo di controllo dell’impianto di distribuzione dell’aria compressa comprendente il condotto d’adduzione aria, detto modulo di elaborazione essendo configurato per controllare una pressione applicata da detto impianto di distribuzione dell’aria compressa attraverso detto modulo di controllo. In variant forms, this apparatus comprises a control module of the compressed air distribution system comprising the air supply duct, said processing module being configured to control a pressure applied by said compressed air distribution system through said control module.

In forme varianti, tale sensore di pressione che fornisce una misura di pressione è disposto a valle di detto dispositivo di regolazione di una resistenza pneumatica in una regione di caduta di pressione, in particolare in un punto di massima velocità di flusso. In variant forms, this pressure sensor which provides a pressure measurement is arranged downstream of said device for regulating a pneumatic resistance in a region of pressure drop, in particular at a point of maximum flow velocity.

La soluzione qui descritta si rivolge anche a un procedimento per il controllo del funzionamento di utensili pneumatici a pistoni, che impiega un apparato secondo una delle forme realizzative precedenti e che comprende misurare la portata d’aria consumata dall’attuatore pneumatico, misurando in modo indiretto la portata d’aria fornita all’attuatore tramite un sensore di pressione disposto a valle di detto dispositivo di regolazione di una resistenza pneumatica che fornisce una misura di pressione. The solution described here also applies to a method for controlling the operation of pneumatic piston tools, which uses an apparatus according to one of the previous embodiments and which comprises measuring the air flow consumed by the pneumatic actuator, indirectly measuring the flow of air supplied to the actuator by means of a pressure sensor arranged downstream of said device for regulating a pneumatic resistance which provides a pressure measurement.

In forme varianti, tale procedimento comprende acquisire valori di detta misura di pressione nel tempo. In variant forms, this method comprises acquiring values of said pressure measurement over time.

In forme varianti, tale procedimento comprende calcolare una derivata di detta misura di pressione nel tempo e identificare difetti di funzionamento dell’attuatore tramite un’analisi di detta derivata, detta analisi comprendendo almeno un’operazione fra: In variant forms, this procedure includes calculating a derivative of said pressure measurement over time and identifying operating defects of the actuator through an analysis of said derivative, said analysis including at least one operation between:

- impiegare un classificatore basato su funzioni di analisi statistica inferenziale e reti neurali addestrate per classificare una curva associata a detta derivata e identificare detti difetti di funzionamento come operazioni non conformi a campioni di riferimento di tale curva associata a detta derivata. - using a classifier based on inferential statistical analysis functions and trained neural networks to classify a curve associated with said derivative and identify said operating defects as operations that do not conform to reference samples of said curve associated with said derivative.

In forme varianti, tale procedimento comprende controllare una pressione applicata da detto impianto di distribuzione dell’aria compressa. In variant forms, this procedure comprises controlling a pressure applied by said compressed air distribution system.

In forme varianti, tale procedimento comprende disporre detto sensore di pressione o a valle di detto dispositivo di regolazione di una resistenza pneumatica che fornisce una misura di pressione in una regione di caduta di pressione, in particolare in un punto di massima velocità di flusso. In variant forms, this method comprises arranging said pressure sensor or downstream of said regulating device a pneumatic resistance which provides a pressure measurement in a pressure drop region, in particular at a point of maximum flow velocity.

Breve descrizione delle figure Brief description of the figures

Varie forme di attuazione saranno ora descritte, a puro titolo di esempio, con riferimento alle figure annesse, in cui: Various embodiments will now be described, purely by way of example, with reference to the attached figures, in which:

- le figure 1A e 1B mostrano schematicamente una prima forma realizzativa di un sensore dell’apparato qui descritto in una vista prospettica e in una vista laterale rispettivamente; - Figures 1A and 1B schematically show a first embodiment of a sensor of the apparatus described here in a perspective view and in a side view respectively;

- la figura 2 mostra uno schema a blocchi di un sistema di controllo dell’apparato qui descritto; - Figure 2 shows a block diagram of a control system of the apparatus described here;

- la figura 3A mostra schematicamente una seconda forma realizzativa di un sensore dell’apparato qui descritto in una vista prospettica; - Figure 3A schematically shows a second embodiment of a sensor of the apparatus described here in a perspective view;

- le figure 3B, 3C, 3D mostrano tale seconda forma realizzativa in viste di tipo wireframe rispettivamente laterale, in pianta e prospettica; Figures 3B, 3C, 3D show this second embodiment in wireframe type views, respectively, side, plan and perspective;

- la figura 4, la figura 5 e la figura 6 mostrano diagrammi temporali che rappresentano grandezze misurate dall’apparato qui descritto. - Figure 4, Figure 5 and Figure 6 show time diagrams that represent quantities measured by the apparatus described here.

Descrizione dettagliata Detailed description

Nella descrizione che segue vengono forniti numerosi dettagli specifici al fine di consentire la massima comprensione delle forme di attuazione esemplificative. Le forme di attuazione possono essere messe in pratica con o senza dettagli specifici, oppure con altri procedimenti, componenti, materiali, etc. In altre circostanze, strutture materiali od operazioni ben noti non sono mostrati o descritti in dettaglio per evitare di mettere in ombra aspetti delle forme di attuazione. Il riferimento nel corso di questa descrizione ad "una forma di attuazione" significa che una particolare peculiarità, struttura o caratteristica descritta in connessione con la forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione. Dunque, il ricorrere della frase "in una forma di attuazione" in vari punti nel corso di questa descrizione non è necessariamente riferito alla stessa forma di attuazione. Inoltre, le particolari peculiarità, strutture o caratteristiche possono essere combinate in un qualunque modo conveniente in una o più forme di attuazione. Numerous specific details are provided in the following description in order to allow maximum understanding of the exemplary embodiments. The embodiments can be put into practice with or without specific details, or with other processes, components, materials, etc. In other circumstances, well-known material structures or operations are not shown or described in detail to avoid overshadowing aspects of the embodiments. Reference throughout this description to "an embodiment" means that a particular feature, structure or feature described in connection with the embodiment is included in at least one embodiment. Thus, the occurrence of the phrase "in one embodiment" at various points throughout this description is not necessarily referring to the same embodiment. Furthermore, the particular features, structures or features can be combined in any convenient way in one or more embodiments.

Le intestazioni ed i riferimenti sono qui forniti solo per convenienza del lettore e non definiscono la portata od il significato delle forme di attuazione. The headings and references are provided herein for the convenience of the reader only and do not define the scope or meaning of the embodiments.

Secondo l’invenzione è previsto un sistema di controllo del funzionamento di utensili pneumatici a pistoni comprendente un sensore di pressione disposto fra l’ingresso dell’attuatore pneumatico e la parte estremale del condotto d’adduzione aria. According to the invention, there is a system for controlling the operation of piston pneumatic tools comprising a pressure sensor placed between the inlet of the pneumatic actuator and the extremal part of the air supply duct.

Con riferimento alla vista schematica prospettica di figura 1A e alla vista laterale di figura 1B è mostrata schematicamente una forma realizzativa di un dispositivo sensore 20, che comprende un corpo 23 cilindrico, che include un connettore di ingresso 21 collocato su una delle basi del corpo 23 cilindrico, configurato per essere associato a una parte estremale di un condotto d’adduzione di aria compressa, non mostrato, così da ricevere l’aria sotto pressione, e un connettore d’uscita 22, sulla base opposta del corpo 23 cilindrico configurato per accoppiarsi a un connettore d’ingresso di un attuatore, del pari qui non mostrato. Il dispositivo sensore 20 nella forma realizzativa delle figure 1A, 1B presenta un condotto di misura 24 assiale fra il connettore d’ingresso 21 e il connettore d’uscita 22 sul quale è posto un sensore di pressione 25. Con 26 è indicato un dispositivo di regolazione della resistenza pneumatica, in questo caso ottenuto tramite una valvola a sfera che regola il flusso nel condotto di misura 24. Nelle figure è visibile solo la parte esterna di un asta di manovra della valvola 26a, ruotabile tramite un cacciavite in un intaglio di testa 26b, che è inserita nella parete laterale del corpo 23 perpendicolarmente ad essa e al condotto di misura 24 assiale e ruotando fa ruotare a sua volta, in modo noto, un otturatore a sfera dentro un corpo valvola inserito nel condotto di misura 24, introducendo una resistenza proporzionale alla parzializzazione del flusso nel condotto di misura 24 determinata dall’otturatore a sfera. L’otturatore a sfera e il corpo valvola non sono visibili nelle figure 1A-1B. With reference to the schematic perspective view of Figure 1A and the side view of Figure 1B, an embodiment of a sensor device 20 is schematically shown, which comprises a cylindrical body 23, which includes an inlet connector 21 located on one of the bases of the body 23 cylindrical, configured to be associated with an extremal part of a compressed air supply duct, not shown, so as to receive the air under pressure, and an outlet connector 22, on the opposite base of the cylindrical body 23 configured to mate to an input connector of an actuator, likewise not shown here. The sensor device 20 in the embodiment of Figures 1A, 1B has an axial measuring duct 24 between the input connector 21 and the output connector 22 on which a pressure sensor 25 is placed. adjustment of the pneumatic resistance, in this case obtained by means of a ball valve which regulates the flow in the measurement duct 24. In the figures, only the external part of a control rod of the valve 26a is visible, which can be rotated by means of a screwdriver in a notch in the head 26b, which is inserted in the side wall of the body 23 perpendicular to it and to the axial measuring duct 24 and rotating in turn, in a known way, rotates a ball obturator inside a valve body inserted in the measuring duct 24, introducing a resistance proportional to the partialization of the flow in the measurement duct 24 determined by the ball obturator. The ball shutter and the valve body are not visible in figures 1A-1B.

L’introduzione di una resistenza pneumatica da parte del dispositivo di regolazione della resistenza pneumatica 26 determina sul condotto di misura 24 a valle del dispositivo 26 una regione DP di caduta di pressione nella quale è posizionato ed opera il sensore di pressione 25, in particolare corrispondente a una porzione o camera d’uscita del dispositivo 20. In particolare nel punto di velocità massima del flusso MV nella regione DP a valle del dispositivo 26 è posizionata una bocca per la misura della pressione relativa all'atmosfera, non visibile nelle figure 1A, 1B, che adduce all’elemento sensibile del sensore di pressione 25. The introduction of a pneumatic resistance by the pneumatic resistance adjustment device 26 determines on the measurement duct 24 downstream of the device 26 a pressure drop region DP in which the pressure sensor 25 is positioned and operates, in particular corresponding to an outlet portion or chamber of the device 20. In particular in the point of maximum velocity of the flow MV in the region DP downstream of the device 26 there is a port for measuring the pressure relative to the atmosphere, not visible in Figures 1A, 1B, which leads to the sensitive element of the pressure sensor 25.

Dunque, il connettore d’ingresso 21 del sensore 20 opera da bocca di alimentazione, cioè è associabile, ad esempio attraverso una flangia 21a, ad un condotto d’adduzione aria, di cui è solo indicato il riferimento 30 nelle figure 1A, 1B, che rappresenta ad esempio l’uscita di un compressore d’aria, ad esempio un impianto di distribuzione dell’aria compressa 32, come indicato in figura 2, di una fabbrica o officina, che fornisce un flusso d’aria compressa in ingresso IF, e un connettore d’uscita 22 associato all’attuatore pneumatico a pistoni di un utensile, ad esempio una pinza per serrare fascette ad orecchio, di cui è solo indicato il riferimento 31, sempre tramite una flangia 22a nell’esempio mostrato, per fornire un flusso d’uscita OF. Tra i due connettori d’ingresso 21 e uscita 22 transita nel condotto di misura 24 il flusso d'aria OF che alimenta l’attuatore pneumatico 31 di cui si deve controllare il corretto funzionamento, ovvero identificare un eventuale funzionamento difettoso. Tale controllo del corretto funzionamento è eseguito acquisendo una firma pneumatica rappresentante il funzionamento dell’attuatore pneumatico 31, cioè un andamento nel tempo di una grandezza pneumatica relativa all’attuatore pneumatico 31. Analizzando tale firma pneumatica, in particolare paragonando tale andamento nel tempo di una grandezza pneumatica relativa all’attuatore pneumatico 31 a uno o più andamenti nel tempo di riferimento, ad esempio relativi a corretto funzionamento, o a specifiche condizioni di funzionamento, in particolare funzionamento difettoso, si può riconoscere se l’attuatore 31 ha eseguito la fase di lavoro in modo corretto. Ad esempio le una o più curve di riferimento possono rappresentare funzionamento senza difetti, cioè “a buon fine”, un funzionamento con “operazioni a vuoto”, oppure un funzionamento difettoso, relativo a operazioni “non a buon fine”, quali possono essere, a titolo d’esempio, serraggi incompleti o difettosi. Specificamente nell’apparato qui descritto viene misurato l'andamento Pm(t), cioè l’andamento nel tempo t della misura della pressione Pm dell’aria in ingresso all’attuatore pneumatico 31, cioè il flusso in uscita OF dal dispositivo-sensore 20, rilevata tramite il sensore di pressione 25. Therefore, the inlet connector 21 of the sensor 20 operates as a supply port, i.e. it can be associated, for example through a flange 21a, to an air supply duct, of which only the reference 30 is indicated in figures 1A, 1B, which represents for example the output of an air compressor, for example a compressed air distribution system 32, as indicated in figure 2, of a factory or workshop, which supplies a flow of compressed air inlet IF, and an output connector 22 associated with the pneumatic piston actuator of a tool, for example a pliers for tightening ear clamps, of which only the reference 31 is indicated, again by means of a flange 22a in the example shown, to provide a OF output stream. Between the two inlet 21 and outlet 22 connectors, the OF air flow passes through the measurement duct 24, which feeds the pneumatic actuator 31 whose correct operation must be checked, or to identify any faulty operation. This check of correct operation is performed by acquiring a pneumatic signature representing the operation of the pneumatic actuator 31, that is, a trend over time of a pneumatic quantity relating to the pneumatic actuator 31. Analyzing this pneumatic signature, in particular by comparing this trend over time with a pneumatic quantity relating to the pneumatic actuator 31 to one or more trends in the reference time, for example relating to correct operation, or to specific operating conditions, in particular faulty operation, it can be recognized whether the actuator 31 has performed the work phase correctly. For example, one or more reference curves can represent operation without defects, that is "successful", an operation with "no-load operations", or a faulty operation, relating to "unsuccessful" operations, which may be, for example, incomplete or defective tightening. Specifically in the apparatus described here, the trend Pm (t) is measured, i.e. the trend over time t of the measurement of the pressure Pm of the air entering the pneumatic actuator 31, that is, the outflow OF from the sensor-device 20 , detected by the pressure sensor 25.

La derivata prima nel tempo di tale curva di pressione Pm(t), P’m(t), è proporzionale alla portata istantanea del flusso in uscita OF. La dipendenza della derivata P’m(t) dalla portata istantanea del flusso in uscita OF è inoltre funzione del valore di resistenza pneumatica, determinato attraverso il dispositivo di regolazione della resistenza pneumatica 26, e del punto di posizionamento della bocca del sensore di pressione 25 lungo l’asse del condotto di misura 24 a valle del dispositivo di regolazione 26. Il condotto di misura 24 ha dimensioni calibrate, ossia dimensioni definite e note in termini di lunghezza e diametro. The first derivative in time of this pressure curve Pm (t), P’m (t), is proportional to the instantaneous flow rate of the outlet flow OF. The dependence of the derivative P'm (t) on the instantaneous flow rate of the outlet flow OF is also a function of the pneumatic resistance value, determined through the pneumatic resistance adjustment device 26, and of the positioning point of the pressure sensor port 25 along the axis of the measuring duct 24 downstream of the adjustment device 26. The measuring duct 24 has calibrated dimensions, ie dimensions defined and known in terms of length and diameter.

Tale derivata prima nel tempo di tale curva di pressione Pm(t), P’m(t), in particolare riferita a determinati valori di resistenza pneumatica, punto di posizionamento della bocca del sensore di pressione, dimensioni calibrate del condotto, oltre a che una specifica fase di lavoro dell’attuatore pneumatico 31, rappresenta la firma pneumatica. This first derivative in time of this pressure curve Pm (t), P'm (t), in particular referring to certain values of pneumatic resistance, positioning point of the pressure sensor mouth, calibrated dimensions of the duct, as well as a specific work phase of the pneumatic actuator 31 represents the pneumatic signature.

Un esempio di tale andamento nel tempo t della misura della pressione Pm è mostrato nel diagramma di figura 4, riferito al caso di operazione corretta o a buon fine per un attuatore del tipo pinza serra fascette per manicotti. Con la linea continua è invece indicata la derivata prima P’m. An example of this trend over time t of the measurement of the pressure Pm is shown in the diagram of figure 4, referring to the case of correct or successful operation for an actuator of the clamp clamp clamp type for sleeves. The first derivative P'm is instead indicated with the solid line.

In figura 5 sono invece mostrate le stesse grandezze nel caso di operazione non a buon fine o difettosa, mentre in figura 6 sono mostrate le stesse grandezze nel caso di operazione a vuoto (cioè ad esempio senza applicazione di una fascetta al cavo). Figure 5 instead shows the same quantities in the case of unsuccessful or defective operation, while in figure 6 the same quantities are shown in the case of no-load operation (i.e. without applying a clamp to the cable).

Si osserva qui che il dispositivo sensore 20, a differenza delle soluzioni note, è disposto fra l’uscita del tubo pneumatico di alimentazione, ossia il condotto d’adduzione aria 30, e l’attuatore pneumatico 31. Questo vantaggiosamente garantisce una misura accurata della pressione, non influenzata dal comportamento dinamico del condotto d’adduzione aria 30. In particolare, secondo un aspetto principale della soluzione descritta, si opera la misura della pressione Pm a valle della resistenza pneumatica 26, il cui valore è regolato in modo da produrre una depressione nella camera d’uscita o porzione d’uscita del sensore 20, cioè la regione DP , dove è posto il sensore 25, e conseguentemente in una camera d’ingresso, ossia il cilindro del pistone, dell’attuatore 31 dell’utensile immediatamente a valle del dispositivo sensore 20. Tale depressione consente di acquisire una curva d’andamento Pm(t) che è pre-amplificata e pulita, vale a dire con effetto di riduzione del rumore che può essere presente sulla linea d’aria compressa, cioè il condotto 30, dell’officina o stabilimento. La resistenza pneumatica del dispositivo 26 è regolata in modo da consentire all’attuatore pneumatico 31 di operare comunque correttamente, seppur a velocità più ridotta, ma pur sempre compatibile con i requisiti operativi dell’attuatore pneumatico 30 e delle velocità massime richieste/imposte per la singola operazione di azionamento. La presenza di una resistenza pneumatica fa si che al momento dell’azionamento, indicato con il tempo t1 in figura 4, la pressione all’interno del cilindro dell’attuatore pneumatico 30 e della camera d’uscita del dispositivo sensore 20 scenda repentinamente, per poi risalire gradualmente man mano che il flusso d’aria compressa riequilibra la pressione all’interno del cilindro dell’attuatore pneumatico 31 riportando al valore della pressione della linea di alimentazione imposta dal compressore nel condotto 30. Con questa soluzione, durante l’azionamento, il pistone dell’attuatore pneumatico 31 dell’utensile si muove più lentamente e le letture di pressione eseguite in prossimità del cilindro, specificamente nella camera d’uscita del dispositivo 20 immediatamente a monte, evidenziano l’assorbimento d’aria da parte dell’attuatore pneumatico 31 dell’utensile (riequilibrio della pressione), rendendo le misure proporzionali alla portata d’aria assorbita dall’attuatore pneumatico 31 dell’utensile. In condizioni standard di funzionamento dell’attuatore pneumatico, senza interposizione del dispositivo sensore 60, in particolare in assenza di resistenza pneumatica, essendo il cilindro dell’attuatore di dimensioni contenute, la misura della caduta di pressione all’interno del condotto di adduzione dell’aria 30 risulterebbe poco significativa e le firme pneumatiche fra le operazioni corrette, come in figura 4, o non corrette, come in figura 5, sarebbero molto meno differenziate; in queste condizioni sarebbe necessario procedere all’amplificazione del segnale prima del campionamento, cosa che però comporta anche l’amplificazione del rumore con pesanti ricadute sull’affidabilità del riconoscimento (classificazione) della curva pneumatica. La soluzione qui descritta dunque riduce drasticamente l’incidenza di tali fattori. It can be observed here that the sensor device 20, unlike the known solutions, is arranged between the outlet of the pneumatic supply pipe, that is the air supply duct 30, and the pneumatic actuator 31. This advantageously guarantees an accurate measurement of the pressure, not influenced by the dynamic behavior of the air supply duct 30. In particular, according to a main aspect of the described solution, the pressure Pm downstream of the pneumatic resistance 26 is measured, the value of which is adjusted so as to produce a depression in the outlet chamber or outlet portion of the sensor 20, i.e. the region DP, where the sensor 25 is located, and consequently in an inlet chamber, i.e. the piston cylinder, of the actuator 31 of the tool immediately downstream of the sensor device 20. This depression makes it possible to acquire a Pm (t) trend curve which is pre-amplified and clean, that is to say with a noise reduction effect which can be present on the compressed air line, i.e. duct 30, of the workshop or plant. The pneumatic resistance of the device 26 is adjusted in such a way as to allow the pneumatic actuator 31 to operate correctly in any case, albeit at a lower speed, but still compatible with the operating requirements of the pneumatic actuator 30 and the maximum speeds required / imposed for the single operation operation. The presence of a pneumatic resistance means that at the moment of actuation, indicated with the time t1 in figure 4, the pressure inside the cylinder of the pneumatic actuator 30 and the outlet chamber of the sensor device 20 drops suddenly, for then gradually rise as the compressed air flow rebalances the pressure inside the cylinder of the pneumatic actuator 31 bringing it back to the value of the supply line pressure imposed by the compressor in the duct 30. With this solution, during operation, the piston of the pneumatic actuator 31 of the tool moves more slowly and the pressure readings taken near the cylinder, specifically in the outlet chamber of the device 20 immediately upstream, show the air absorption by the actuator tool 31 (pressure rebalancing), making the measurements proportional to the air flow absorbed by the pneumatic actuator 31 of the user. sile. In standard operating conditions of the pneumatic actuator, without the interposition of the sensor device 60, in particular in the absence of pneumatic resistance, since the actuator cylinder is small in size, the measurement of the pressure drop inside the supply duct of the air 30 would be of little significance and the pneumatic signatures between the correct operations, as in figure 4, or incorrect, as in figure 5, would be much less differentiated; in these conditions it would be necessary to proceed with the amplification of the signal before sampling, which however also involves the amplification of the noise with heavy repercussions on the reliability of the recognition (classification) of the pneumatic curve. The solution described here therefore drastically reduces the incidence of these factors.

Si sottolinea che in figura 4 e in figura 5 il tempo t1 corrispondente all’azionamento dell’attuatore 31, al quale si posiziona un minimo della pressione Pm evidenziato con un corrispondente picco nella derivata della pressione P’m. It is emphasized that in Figure 4 and Figure 5 the time t1 corresponding to the actuation of the actuator 31, to which a minimum of the pressure Pm is positioned, highlighted with a corresponding peak in the derivative of the pressure P's.

Durante l’azionamento dell’attuatore pneumatico 31 tale attuatore pneumatico 31 assorbe più o meno portata d’aria compressa, in funzione del lavoro meccanico che esegue; la variazione nel valore della pressione istantanea Pm all'alimentazione dell’attuatore 31, cioè relativamente al flusso in uscita OF, a valle della resistenza pneumatica 26, identifica tale lavoro. A questo riguardo, in figura 4 al tempo t2 è indicato un secondo picco della derivata della pressione P’m, meno pronunciato, nell’esempio specificamente relativo al lavoro associato allo stiramento della fascetta durante il serraggio sul cavo. Tale picco è assente in figura 5, relativa al non corretto funzionamento, appare un picco a un tempo successivo t3 molto distanziato. During the operation of the pneumatic actuator 31, this pneumatic actuator 31 absorbs more or less compressed air flow, depending on the mechanical work it performs; the variation in the value of the instantaneous pressure Pm at the supply of the actuator 31, that is, relative to the output flow OF, downstream of the pneumatic resistance 26, identifies this work. In this regard, in figure 4 at time t2 a second peak of the derivative of pressure P's is indicated, less pronounced, in the example specifically relating to the work associated with the stretching of the clamp during tightening on the cable. This peak is absent in figure 5, relating to the incorrect operation, a peak appears at a very spaced subsequent time t3.

In figura 6 la curva a vuoto presenta naturalmente solo il picco al tempo di azionamento t1 perché non ci sono assorbimenti dovuti a lavori compiuti sulla fascetta. In figure 6 the no-load curve naturally presents only the peak at the actuation time t1 because there is no absorption due to work performed on the clamp.

Appare dunque chiaro come con caratteristiche quali picchi nella derivata della pressione P’m risulta semplice confrontare le curve di misura durante la lavorazione con curve di riferimento che posso corrispondere a quella di figura 4, funzionamento corretto, o anche solo ricercare la presenza di specifiche caratteristiche, ad esempio la presenza del secondo picco al tempo t2. It is therefore clear that with characteristics such as peaks in the derivative of pressure P'm it is easy to compare the measurement curves during processing with reference curves that can correspond to that of figure 4, correct operation, or even just search for the presence of specific characteristics , for example the presence of the second peak at time t2.

Dunque, la derivata della pressione può essere paragonata a curve di riferimento o analizzata per trovare specifiche caratteristiche che indicano la correttezza o meno dell’operazione. In particolare, si può operare tramite un modulo di elaborazione applicando funzioni di analisi statistica inferenziale e reti neurali addestrate, per classificare le curve delle firme pneumatiche, cioè curve della derivata di pressione nel tempo, delle operazioni dell’attuatore pneumatico, tale modulo di elaborazione essendo configurato per identificare operazioni non conformi ai campioni di riferimento di firma pneumatica. Therefore, the derivative of pressure can be compared to reference curves or analyzed to find specific characteristics that indicate the correctness or otherwise of the operation. In particular, it is possible to operate through a processing module by applying inferential statistical analysis functions and trained neural networks, to classify the curves of the pneumatic signatures, i.e. curves of the pressure derivative over time, of the operations of the pneumatic actuator, this processing module being configured to identify operations that do not comply with the pneumatic signature reference standards.

Le caratteristiche del dispositivo descritto lo rendono applicabile a svariate tipologie di attuatore pneumatico commerciali, con un campo teorico d’applicazione estremamente ampio. The characteristics of the device described make it applicable to various types of commercial pneumatic actuators, with an extremely broad theoretical field of application.

In figura 2 è mostrato uno schema a blocchi di un apparato per il controllo del funzionamento di utensili pneumatici a pistoni 100 che impiega il dispositivo sensore 20. Figure 2 shows a block diagram of an apparatus for controlling the operation of pneumatic piston tools 100 which uses the sensor device 20.

Tale apparato 100, come mostrato in figura 2, comprende un modulo di misura 110, un modulo di elaborazione e comunicazione 120 e, opzionalmente, un modulo 130 di controllo dell’impianto di distribuzione dell’aria compressa indicato con 32, di cui il condotto d’adduzione 30 è l’uscita verso l’attuatore 31, il dispositivo sensore 20 essendo interposto fra tali condotto d’adduzione 30 è l’uscita verso l’attuatore 31. Such apparatus 100, as shown in Figure 2, comprises a measurement module 110, a processing and communication module 120 and, optionally, a module 130 for controlling the compressed air distribution system indicated with 32, of which the duct of supply 30 is the outlet towards the actuator 31, the sensor device 20 being interposed between these supply ducts 30 is the outlet towards the actuator 31.

Il modulo di misura 110 comprende il dispositivo sensore 20 e una scheda elettronica di acquisizione 111, che preferibilmente esegue anche filtraggio e amplificazione, pre-elaborazione e comunicazione dei dati D di misura processati da tale scheda di acquisizione. La comunicazione dei dati D preferibilmente è effettuata con comunicazione “robusta” (anti-disturbo), ad esempio tramite CAN-BUS. The measurement module 110 comprises the sensor device 20 and an electronic acquisition card 111, which preferably also performs filtering and amplification, pre-processing and communication of the measurement data D processed by this acquisition card. Data communication D is preferably carried out with "robust" (anti-disturbance) communication, for example via CAN-BUS.

Inoltre può essere provvista una tubazione spiralata gemellata e provvista di connettori, per il trasporto dell’aria compressa dall’impianto 32, nonché dell’alimentazione elettrica e di dati/segnali ad esempio dal modulo 120 descritto qui di seguito. Tale tubazione è composta da due tubazioni distinte, termosaldate longitudinalmente fra loro e termoformate per avvolgersi a spirale, una delle quale ospita all’interno un cavo elettrico schermato per l’alimentazione del dispositivo 20 e per la comunicazione-dati (CAN-BUS), l’altro tubo trasporta l’aria compressa all’attuatore 31 tramite il dispositivo-sensore 20 dall’impianto 32. In addition, a twin spiral pipe can be provided with connectors, for the transport of compressed air from the system 32, as well as the power supply and data / signals, for example from module 120 described below. This pipe is made up of two distinct pipes, longitudinally heat-sealed to each other and thermoformed to be wound in a spiral, one of which houses a shielded electrical cable inside for powering the device 20 and for data communication (CAN-BUS), the other pipe carries the compressed air to the actuator 31 through the sensor-device 20 from the system 32.

Il modulo di elaborazione e comunicazione 120, è collegato al modulo di misura 110, per ricevere, via cavo o wireless, i dati D, ed è configurato per calcolare la derivata P’m della misura di pressione nel tempo t e identificare difetti di funzionamento dell’attuatore 31 tramite un’analisi di detta derivata P’m, detta analisi comprendendo almeno un’operazione fra: The processing and communication module 120, is connected to the measurement module 110, to receive, via cable or wireless, the data D, and is configured to calculate the derivative P'm of the pressure measurement in time t and identify operating defects of the actuator 31 through an analysis of said derivative P'm, said analysis comprising at least one operation between:

- paragonare detta derivata P’m a una o più curve di riferimento o valori di riferimento e identificare difetti di funzionamento dell’attuatore 31 in base al risultato di detta operazione di paragonare, o - compare said derivative P'sm to one or more reference curves or reference values and identify operating defects of the actuator 31 based on the result of said comparing operation, or

- impiegare un classificatore basato su funzioni di analisi statistica inferenziale e reti neurali addestrate per classificare una curva associata a detta derivata (P’m) e identificare detti difetti di funzionamento come azionamenti non conformi a campioni di riferimento di tale curva associata a detta derivata P’m. - use a classifier based on inferential statistical analysis functions and trained neural networks to classify a curve associated with said derivative (P'm) and identify said operating defects as non-compliant drives with reference samples of said curve associated with said derivative P 'm.

Il modulo di elaborazione e comunicazione 120 è configurato per inviare comandi di acquisizione ACC al modulo di misura 110 quali avvio della misura, offset, amplificazione. The processing and communication module 120 is configured to send ACC acquisition commands to the measurement module 110 such as start of the measurement, offset, amplification.

Il modulo di elaborazione e comunicazione 120 è configurato inoltre per la comunicazione diretta con un operatore, tramite dispositivi I/O quali schermo touch screen e tastierini (interfaccia HMI, Human-Machine Interface, HMI), e con un sistema di controllo della produzione (MES, Manufacturing Execution System) in cui opera l’attuatore pneumatico tramite canali Ethernet cablati e/o Wi-Fi. The processing and communication module 120 is also configured for direct communication with an operator, through I / O devices such as touch screen and keypads (HMI interface, Human-Machine Interface, HMI), and with a production control system ( MES, Manufacturing Execution System) in which the pneumatic actuator operates via wired Ethernet channels and / or Wi-Fi.

Il modulo 130 di controllo dell’impianto di distribuzione dell’aria compressa indicato con 32 provvede all’interfacciamento diretto con l’impianto di distribuzione dell’aria compressa 32, ad esempio l’impianto di stabilimento, ed è composto di riduttori di pressione calibrati, manuali o digitali ed elettrovalvole, comandati direttamente dal modulo di elaborazione e comunicazione 120 che è configurato per inviare un valore di pressione di alimentazione Pa che il modulo 130 determina agendo sull’impianto 32. I due moduli 120 e 130 sono collegati tra loro tramite cavo multipolare per inviare il valore di pressione di alimentazione Pa e un valore di pressione di feedback Pf o altra grandezza di feedback rispetto al controllo della pressione di alimentazione eseguito dal modulo 120. The control module 130 of the compressed air distribution system indicated with 32 provides direct interfacing with the compressed air distribution system 32, for example the factory system, and is composed of calibrated pressure reducers , manual or digital and solenoid valves, controlled directly by the processing and communication module 120 which is configured to send a supply pressure value Pa which the module 130 determines by acting on the system 32. The two modules 120 and 130 are connected to each other through multipolar cable to send the supply pressure value Pa and a feedback pressure value Pf or other feedback quantity with respect to the supply pressure control performed by the module 120.

Dunque, in sostanza, l’apparato 100 per il controllo del funzionamento di utensili pneumatici a pistoni, comprende un condotto di adduzione di aria 30, sotto pressione, in particolare associato all’impianto 32, accoppiato a un attuatore pneumatico a pistoni 31, quale quali ad esempio un utensile stringi-fascette, tirainserti, una rivettatrice. L’apparato 100 comprende un sensore di misura 20 di una grandezza pneumatica, specificamente la pressione Pm, di un circuito pneumatico comprendente il condotto 30 e l’attuatore 31. La soluzione qui descritta prevede che il sensore di misura 20 sia disposto tramite una propria uscita 22 accoppiato a un ingresso dell’attuatore pneumatico 31 e tramite un proprio ingresso 21 a un’uscita del condotto di adduzione di aria 31, ossia interposto fra l’attuatore e il tubo pneumatico, e comprende un condotto per il passaggio dell’aria 24, in particolare di dimensioni calibrate, e un dispositivo di regolazione di una resistenza pneumatica 26 del condotto per il passaggio dell’aria. Il sensore di misura è configurato per misurare la portata d’aria OF consumata dall’attuatore pneumatico, misurando in modo indiretto la portata d’aria che fluisce fra detti proprio ingresso 21 e propria uscita 22, la misura indiretta della portata avvenendo tramite un sensore di pressione 25 disposto a valle del dispositivo di regolazione di una resistenza pneumatica 26 che fornisce una misura di pressione Pm. Therefore, in essence, the apparatus 100 for controlling the operation of pneumatic piston tools comprises an air supply duct 30, under pressure, in particular associated with the system 32, coupled to a pneumatic piston actuator 31, such as such as, for example, a tool to tighten clamps, tighteners, a riveting machine. The apparatus 100 comprises a measurement sensor 20 of a pneumatic quantity, specifically the pressure Pm, of a pneumatic circuit comprising the duct 30 and the actuator 31. The solution described here provides that the measurement sensor 20 is arranged by means of its own outlet 22 coupled to an inlet of the pneumatic actuator 31 and through its own inlet 21 to an outlet of the air supply duct 31, i.e. interposed between the actuator and the pneumatic tube, and comprises a duct for the passage of air 24, in particular of calibrated dimensions, and a device for adjusting a pneumatic resistance 26 of the duct for the passage of air. The measurement sensor is configured to measure the OF air flow consumed by the pneumatic actuator, indirectly measuring the air flow that flows between said own inlet 21 and own outlet 22, the indirect measurement of the flow taking place through a sensor pressure 25 arranged downstream of the device for regulating a pneumatic resistance 26 which provides a measurement of pressure Pm.

L’apparato 100 quindi, tramite la scheda di acquisizione 111, acquisisce valori della misura di pressione Pm nel tempo t e calcola una derivata, nel modulo di elaborazione 120, della misura di pressione Pm nel tempo t, che costituisce infine la misura indiretta della portata d’aria OF consumata dall’attuatore pneumatico. Inoltre, è previsto di paragonare tale derivata della misura di pressione Pm a una o più curve di riferimento, il modulo di elaborazione essendo inoltre configurato per identificare difetti di funzionamento dell’attuatore in base al risultato di detto paragone, ad esempio se corrisponde alla curva di difetto di figura 5. The apparatus 100 therefore, through the acquisition card 111, acquires values of the pressure measurement Pm in time t and calculates a derivative, in the processing module 120, of the pressure measurement Pm in time t, which finally constitutes the indirect measurement of the flow rate. OF air consumed by the pneumatic actuator. Furthermore, it is envisaged to compare this derivative of the pressure measurement Pm to one or more reference curves, the processing module being also configured to identify operating defects of the actuator based on the result of said comparison, for example if it corresponds to the curve of defect in figure 5.

In figura 3A è mostrata una vista prospettica di una seconda forma realizzativa 50 del dispositivo sensore, che comprende un corpo 53 sostanzialmente a forma di parallelepipedo, su una cui faccia posteriore 53a è visibile un connettore d’ingresso 51, per il flusso d’aria in ingresso IF. Il dispositivo sensore 50 in questo caso comprende su una faccia laterale 53b del corpo 53 un guscio di chiusura 58 all’interno del quale, su tale faccia 53b, che opera da porzione di fondo del guscio 58, è posta la scheda di acquisizione 111. Un connettore passa parete 61 per un cavo di alimentazione e comunicazione attraversa il guscio di chiusura 58 sulla sua faccia allineata alla faccia posteriore 53a e permette di connettere la scheda 111 ad esempio al modulo di elaborazione 120, per ricevere comandi di acquisizione ACC e inviare dati D, oltre che ricevere la tensione di alimentazione. Sopra il passaparete 61 nel corpo definito dal guscio 58 è presente un foro 58a per la compensazione della pressione atmosferica. Il dispositivo sensore 50 sulla faccia posteriore 53a comprende inoltre due recessi circolari in cui sono posti due elementi di regolazione 62a e 62b di rispettivi dispositivi di regolazione della resistenza pneumatica 56a e 56b, meglio descritti nel seguito. Figure 3A shows a perspective view of a second embodiment 50 of the sensor device, which comprises a substantially parallelepiped-shaped body 53, on a rear face 53a of which an inlet connector 51 is visible, for the air flow. IF input. The sensor device 50 in this case comprises on a lateral face 53b of the body 53 a closing shell 58 inside which, on this face 53b, which operates as a bottom portion of the shell 58, the acquisition card 111 is placed. A wall-passing connector 61 for a power and communication cable crosses the closing shell 58 on its face aligned with the rear face 53a and allows the card 111 to be connected, for example, to the processing module 120, to receive ACC acquisition commands and send data D, as well as receiving the power supply voltage. Above the bulkhead 61 in the body defined by the shell 58 there is a hole 58a for compensating the atmospheric pressure. The sensor device 50 on the rear face 53a further comprises two circular recesses in which two adjustment elements 62a and 62b of respective pneumatic resistance adjustment devices 56a and 56b, better described below, are placed.

Nelle figure 3B-3D è mostrato il dispositivo 50 in tre viste, rispettivamente laterale, in pianta e prospettica. Figures 3B-3D show the device 50 in three views, respectively lateral, plan and perspective.

In questo caso il connettore d’ingresso 51 conduce in una camera d’ingresso 51a, che è sostanzialmente dello stesso diametro. Va sottolineato che nella forma realizzativa 50 il connettore d’ingresso 51 riceve al suo interno un’estremità maschio del condotto d’adduzione aria 31, che quindi ha un diametro inferiore per cui il flusso di aria in ingresso IF si espande nella camera d’ingresso 51. Una camera d’uscita 52a di diametro analogo alla camera d’ingresso 51a e coassiale è provvista a monte del connettore d’uscita 52. Sostanzialmente le camere d’ingresso 51a e 52a corrispondono a un unico condotto che però è interrotto da un setto 67. In this case, the input connector 51 leads into an input chamber 51a, which is substantially of the same diameter. It should be emphasized that in the embodiment 50 the inlet connector 51 receives inside it a male end of the air supply duct 31, which therefore has a smaller diameter so that the inlet air flow IF expands in the d 'chamber. inlet 51. An outlet chamber 52a with a diameter similar to the inlet chamber 51a and coaxial is provided upstream of the outlet connector 52. Basically the inlet chambers 51a and 52a correspond to a single duct which is however interrupted by a septum 67.

Dalla camera d’ingresso 51a si diparte un condotto di derivazione 64a, che porta al dispositivo di regolazione della resistenza pneumatica 56a. A branch duct 64a departs from the inlet chamber 51a, leading to the pneumatic resistance adjustment device 56a.

Il dispositivo di regolazione della resistenza pneumatica 56a comprende un corpo cilindrico 66a fissato al corpo 53 nell’esempio mostrato in modo che il suo asse principale sia parallelo al condotto definito dalle camera 51a, 52a, e perpendicolare alla faccia posteriore 53a. Il corpo cilindrico 66a è dotato di un foro di uscita 68a nella parte estremale opposta a quella alla faccia posteriore 53a dove è posto l’elemento di regolazione 64a. The pneumatic resistance adjustment device 56a comprises a cylindrical body 66a fixed to the body 53 in the example shown so that its main axis is parallel to the duct defined by the chamber 51a, 52a, and perpendicular to the rear face 53a. The cylindrical body 66a is equipped with an outlet hole 68a in the extremal part opposite to that of the rear face 53a where the adjustment element 64a is placed.

Il corpo cilindrico fisso 66a è cavo, e la corrispondente cavità, non visibile nelle figure, è cilindrica e coassiale al corpo cilindrico fisso 66a. In tale cavità un otturatore si muove assialmente sotto l’azione del elemento di regolazione 62a, che è un elemento filettato dotato, come mostrato in figura 3A, di una testa a brugola, che, ove fatto ruotare, avanza o arretra in direzione assiale, facendo muovere il corrispondente otturatore, così modificando il volume di passaggio per l’aria attraverso il foro 68a. Il corpo cilindrico 66a si estende all’interno del corpo 53 al di sopra della camera d’ingresso 51a, alla quale è connesso tramite un primo condotto di derivazione 64a, e sfocia tramite tale foro d’uscita 68a in una camera connessa tramite una seconda derivazione 65a alla camera d’uscita 52a. I condotti di derivazione 64a e 65a sono di più piccolo diametro rispetto a tali camere 51a,52a e si dipartono perpendicolarmente da esse. Vi è dunque un percorso per il flusso d’aria in ingresso IF dal connettore d’ingresso 51 attraverso la camera 51a, il primo condotto di derivazione 64a, la cavità del corpo 66a e il secondo condotto di derivazione 65, la camera d’uscita 52a, il connettore d’uscita 52, fino al flusso d’uscita OF, la cui resistenza pneumatica è regolata dal dispositivo di regolazione 56a, regolando la posizione dell’otturatore nel corpo 66a. Considerazioni del tutto analoghe si possono effettuare in relazione al dispositivo di regolazione 56b duale. Il dispositivo sensore 50 comprende due dispositivi di regolazione 56a, 56b in modo da poter assicurare una maggiore portata. The fixed cylindrical body 66a is hollow, and the corresponding cavity, not visible in the figures, is cylindrical and coaxial with the fixed cylindrical body 66a. In this cavity a shutter moves axially under the action of the adjustment element 62a, which is a threaded element equipped, as shown in Figure 3A, with an Allen head, which, when rotated, advances or retracts in the axial direction, causing the corresponding shutter to move, thus modifying the volume of passage for the air through the hole 68a. The cylindrical body 66a extends inside the body 53 above the inlet chamber 51a, to which it is connected through a first branch duct 64a, and flows through this outlet hole 68a into a chamber connected through a second branch 65a to outlet chamber 52a. The branch ducts 64a and 65a have a smaller diameter than said chambers 51a, 52a and branch off perpendicularly from them. There is therefore a path for the incoming air flow IF from the inlet connector 51 through the chamber 51a, the first branch duct 64a, the body cavity 66a and the second branch duct 65, the outlet chamber 52a, the outlet connector 52, up to the outlet flow OF, the pneumatic resistance of which is regulated by the adjustment device 56a, by adjusting the position of the shutter in the body 66a. Quite similar considerations can be made in relation to the dual adjustment device 56b. The sensor device 50 comprises two adjustment devices 56a, 56b so as to be able to ensure a greater flow rate.

Un sensore di pressione 55 è dislocato sulla centralina 111 e il suo elemento sensibile è posto in una bocca 55a per la misura della pressione relativa all'atmosfera che si affaccia nella camera d’uscita 52a. Pertanto nella camera d’uscita 52a si realizza la regione di caduta di pressione DP, nella quale viene misurata la pressione Pm del flusso in uscita OF. A pressure sensor 55 is located on the control unit 111 and its sensitive element is placed in a mouth 55a for measuring the pressure relative to the atmosphere that faces the outlet chamber 52a. Therefore in the outlet chamber 52a the pressure drop region DP is realized, in which the pressure Pm of the outlet flow OF is measured.

Il dispositivo sensore 50 che costituisce una forma realizzativa preferita, permette rispetto al dispositivo sensore 20 mostrato in figura 1 di operare una regolazione più fine della resistenza pneumatica, tramite una più fine parzializzazione dell’aria affidata ai due dispositivi di regolazione 56a, 56b, sostanzialmente dei rubinetti a vite, rispetto a quella della valvola a sfera rappresentata dal regolatore 26. Nel dispositivo sensore 50 inoltre la regolazione della resistenza pneumatica può essere effettuata più agevolmente in quanto i dispositivi di regolazione 56a, 56b, senza dover rimuovere il tappo di protezione. Il recesso dell’alloggiamento dei dispositivi di regolazione 56a, 56b, in cui sono posti rubinetti di taratura rende comunque impossibile che il sistema perda la taratura a seguito di eventuali urti o interferenze con oggetti diversi durante le operazioni di lavoro. Il dispositivo sensore 50 inoltre è ricavato da un blocco di alluminio per asportazione di materiale, il che lo rende più resistente alle sollecitazioni meccaniche. L’uso dell’alluminio permette anche dimensioni più contenute e maggior leggerezza. Il dispositivo sensore 20 è invece realizzato con un corpo principale in ottone (ospitante la valvola di regolazione a sfera) e un guscio esterno in alluminio contenente il corpo principale e l’elettronica di acquisizione. The sensor device 50, which constitutes a preferred embodiment, allows, with respect to the sensor device 20 shown in Figure 1, to operate a finer adjustment of the pneumatic resistance, by means of a finer partialisation of the air entrusted to the two adjustment devices 56a, 56b, substantially screw taps, with respect to that of the ball valve represented by the regulator 26. In the sensor device 50, moreover, the adjustment of the pneumatic resistance can be carried out more easily since the regulating devices 56a, 56b, without having to remove the protective cap. The recess of the housing of the adjustment devices 56a, 56b, in which calibration taps are placed, however, makes it impossible for the system to lose calibration as a result of any collisions or interference with different objects during work operations. The sensor device 50 is also obtained from an aluminum block by removing material, which makes it more resistant to mechanical stresses. The use of aluminum also allows for smaller dimensions and greater lightness. The sensor device 20 is instead made with a brass main body (hosting the ball regulation valve) and an external aluminum shell containing the main body and the acquisition electronics.

Dunque,da quanto descritto risulta chiara la soluzione descritta e i relativi vantaggi. Therefore, from what has been described the described solution and the relative advantages are clear.

L’apparato secondo l’invenzione vantaggiosamente permette di discriminare le operazioni “a buon fine”, dalle “operazioni a vuoto” e dalle operazioni “non a buon fine”, quali possono essere, a titolo d’esempio, serraggi incompleti o difettosi. The apparatus according to the invention advantageously allows to discriminate "successful" operations, from "empty operations" and "unsuccessful" operations, which may be, by way of example, incomplete or defective tightening.

Il dispositivo sensore vantaggiosamente è disposto fra l’uscita del tubo pneumatico di alimentazione, ossia il condotto d’adduzione aria, e l’attuatore. Questo garantisce una misura accurata della pressione, non influenzata dal comportamento dinamico del condotto d’adduzione aria. The sensor device is advantageously arranged between the outlet of the pneumatic supply pipe, ie the air supply duct, and the actuator. This guarantees an accurate pressure measurement, not influenced by the dynamic behavior of the air supply duct.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i dettagli e le forme di attuazione possono variare, anche in modo rilevante, rispetto a quanto qui descritto a puro titolo di esempio, senza discostarsi dall'ambito di protezione. Tale ambito di protezione è definito dalle rivendicazioni annesse. Naturally, the principle of the invention remaining the same, the details and embodiments can vary, even significantly, with respect to what is described here purely by way of example, without departing from the scope of protection. This scope of protection is defined by the attached claims.

Claims

CLAIMS 1. Apparatus for controlling the operation of pneumatic piston tools, comprising an air supply duct (30) under pressure coupled to a pneumatic piston actuator (31), comprising a measurement sensor (20; 50) of a size pneumatic (Pm) of a pneumatic circuit comprising said duct (30) and said actuator (31), characterized by the fact that said measurement sensor (20; 50) is arranged through its own outlet (22, 52) coupled to an inlet of the pneumatic actuator (31) and through its own inlet (21; 51) to an outlet of the supply duct air (31) and comprises a duct for the passage of air (24; 51a, 52a), in particular of calibrated dimensions, and a device for regulating a pneumatic resistance (26; 56a, 56b) of the duct for the passage of 'air (24; 51a, 52a), said measurement sensor (20; 50) being configured to measure the air flow (OF) consumed by the pneumatic actuator (31), indirectly measuring the air flow that flows between said inlet (21; 51) and its output (22; 52), through a pressure sensor (25; 55) arranged downstream of said device for regulating a pneumatic resistance (26; 56a, 56b) which provides a pressure measurement (Pm).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises an acquisition card (111) for acquiring values of said pressure measurement (Pm) over time (t).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that it comprises a processing module (120) configured to calculate a derivative (P'm) of said pressure measurement over time (t) and to identify operating defects of the actuator (31 ) through an analysis of said derivative (P'm), said analysis comprising at least one operation between: - compare said derivative (P'm) to one or more reference curves or reference values and identify operating defects of the actuator (31) based on the result of said operation to compare, or - implementing in said processing module (120) a classifier based on inferential statistical analysis functions and neural networks trained to classify a curve associated with said derivative (P'm) and identify said operating defects as operations that do not conform to reference samples of such curve associated to said derivative (P'm).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that it comprises a control module (130) for a compressed air distribution system (32) comprising the air supply duct (30), said processing module (120) being configured to control a pressure (Pa) applied by said compressed air distribution system (32) through said control module (130).

5. Apparatus according to one of claims 1 to 4, characterized in that said pressure sensor (25) which provides a pressure measurement (Pm) is arranged downstream of said device for regulating a pneumatic resistance (26; 56a, 56b) in a pressure drop region (DP), in particular at a point of maximum flow rate (MV).

6. Method for controlling the operation of pneumatic piston tools, which uses an apparatus according to one of claims 1 to 5, which comprises measuring the air flow (OF) consumed by the pneumatic actuator, indirectly measuring the air flow supplied to the actuator (31) by means of a pressure sensor (25; 55) arranged downstream of said device for regulating a pneumatic resistance (26; 56a, 56b) which provides a pressure measurement (Pm).

7. Process according to claim 6, characterized in that it comprises acquiring values of said pressure measurement (Pm) over time (t).

8. Process according to claim 7, characterized in that it comprises calculating a derivative (P'm) of said pressure measurement over time (t) and identifying operating defects of the actuator (31) by analyzing said derivative ( P'm), said analysis including at least one operation between: - compare said derivative (P'm) to one or more reference curves or reference values and identify operating defects of the actuator (31) based on the result of said operation to compare, or - use a classifier based on inferential statistical analysis functions and trained neural networks to classify a curve associated with said derivative (P'm) and identify said operating defects as non-compliant drives with reference samples of said curve associated with said derivative ( P'm).

9. Process according to claim 7, characterized in that it comprises controlling (130) a pressure (Pa) applied by said compressed air distribution system (32).

Method according to one of claims 6 to 9, characterized in that it comprises arranging said pressure sensor (25; 55) or downstream of said regulating device of a pneumatic resistance (26; 56a, 56b) which provides a measurement of pressure (Pm) in a pressure drop region (DP), particularly at a point of maximum flow rate (MV).