IT202100005468A1 - Metodo per la messa a punto di un organo operatore mobile di una macchina automatica per la produzione o l’impacchettamento di articoli di consumo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione industriale dal titolo:

"Metodo per la messa a punto di un organo operatore mobile di una macchina automatica per la produzione o l?impacchettamento di articoli di consumo"

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione ? relativa ad un metodo per la messa a punto di un organo operatore mobile di macchina automatica per la produzione o l?impacchettamento di articoli di consumo.

La presente invenzione trova vantaggiosa ma non limitativa applicazione in una macchina automatica confezionatrice che produce pacchetti di sigarette e nel metodo per controllarla, cui la trattazione che segue far? esplicito riferimento senza per questo perdere di generalit?.

ARTE ANTERIORE

Una macchina automatica confezionatrice comprende una pluralit? di organi operatori mobili che agiscono su degli articoli di consumo (ad esempio pacchetti di sigarette, generi alimentari, articoli assorbenti igienici, ecc.) per modificarne la conformazione, la struttura o la posizione. Generalmente, gli organi operatori mobili sono parti meccaniche di diverse forme e dimensioni atte a lavorare gli articoli di consumo e sono, nella maggior parte dei casi, attuate tramite motori elettrici o cilindri pneumatici.

Durante la messa in produzione della macchina automatica, a causa dei diversi metodi di assemblaggio e delle normali tolleranze delle lavorazioni delle parti meccaniche, ? spesso necessario, per ottenere una precisione di lavorazione elevata, effettuare una messa a punto degli organi operatori mobili; ovvero, ? necessario svolgere delle operazioni di taratura, limatura, inspessimento e sincronizzazione, le quali sono necessarie per il corretto funzionamento della macchina automatica. In assenza di questa messa a punto, nella maggior parte dei casi, il prodotto non rientra nelle specifiche di precisione o di qualit? richieste dal cliente, in quanto il profilo di moto dell?organo operatore mobile non corrisponde con precisione a quello elaborato durante la fase di progettazione della macchina automatica.

Ad oggi, queste operazioni sono svolte da tecnici esperti direttamente sul campo. Tali tecnici inseriscono degli spessori e/o modificano delle parti (tramite lima, fresatura, taglio) in modo da permettere all?organo operatore mobile (ovvero al cedente ultimo) di effettuare la lavorazione richiesta con la precisione desiderata. La scarsa ripetibilit? di queste operazioni (ciascuna macchina automatica ? modificata ad hoc a seconda dei difetti di montaggio e/o strutturali delle parti a disposizione) determina una diversit? non calcolabile e difficilmente registrabile tra macchine automatiche, o parti delle stesse, che dovrebbero essere identiche. Inoltre, le parti sulle quali i detti tecnici agiscono, sono solitamente parti (in particolare porzioni di cinematismi) meccaniche, in quanto la principale forma di coordinamento dei diversi motori appartenenti ad una macchina automatica ? stata, fino ai giorni recenti, prettamente meccanica.

In aggiunta, anche a causa della fattispecie meccanica delle parti lavorate, queste attivit? di messa a punto sono raramente registrate e/o condivise, determinando notevoli perdite di tempo nella comprensione di guasti successivi e nella fornitura di supporto post-vendita ai clienti che acquistano tali macchine automatiche, cos? come elevate difficolt? nella produzione in serie di macchine identiche.

Infine, i suddetti tecnici, per quanto esperti nel montaggio e nella messa a punto, non hanno solitamente le competenze cinematiche necessarie per regolare gli organi operatori in funzione dei rispettivi profili di moto, limitando le loro considerazioni in funzione del prodotto e del movimento desiderato in corrispondenza di quest?ultimo (ovvero dell?effetto dei suddetti profili di moto).

Pertanto, per raggiungere la messa a punto, tali operatori provvedono a modificare i profili di moto degli organi operatori mobili in maniera empirica, effettuando un elevato numero di tentativi prima di raggiungere il comportamento desiderato dell?organo operatore mobile. Tutto ci? si traduce in un allungamento dei tempi di consegna della macchina automatica.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione ? fornire un metodo per la messa a punto di un organo operatore mobile di una macchina automatica per la produzione o l?impacchettamento di articoli di consumo, il quale sia almeno parzialmente esente dagli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, sia di semplice ed economica realizzazione.

In accordo con la presente invenzione, viene fornito un metodo per la messa a punto di un organo operatore mobile di una macchina automatica per la produzione o l?impacchettamento di articoli di consumo secondo quanto rivendicato nelle rivendicazioni allegate. Viene fornita anche una macchina atta ad implementare il suddetto metodo.

Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione preferite della presente invenzione formando parte integrante della presente descrizione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verr? ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, in cui:

? la figura 1 ? una vista prospettica e schematica di una macchina confezionatrice automatica per la produzione di pacchetti;

? la figura 2 ? una vista laterale schematica di parte della macchina automatica della figura 1 in cui sono presenti due organi operatori mobili in una prima configurazione e un eventuale organo mobile aggiuntivo;

? la figura 3 ? una vista laterale schematica della parte della figura 2 in una seconda configurazione;

? la figura 4 illustra schematicamente la struttura e la connessione di alcune parti della macchina della figura 1;

? la figura 5 illustra un possibile diagramma di flusso relativo ai passaggi generali del metodo e come possono essere tra loro collegati;

? la figura 6 illustra schematicamente una possibile schermata di una interfaccia della macchina automatica relativa alla parte delle figure 2 e 3;

? la figura 7 illustra schematicamente una possibile schermata di una interfaccia della macchina automatica relativa ad un gruppo configurato per comprimere un articolo, ad esempio quello della figura 2; e

? la figura 8 illustra schematicamente una possibile schermata di una interfaccia della macchina automatica relativa ad un gruppo configurato per effettuare una lavorazione a tempo, ad esempio una saldatura, su un articolo.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL?INVENZIONE

Nella figura 1 ? illustrata una macchina 1 automatica per la produzione di articoli dell?industria del tabacco, in particolare una macchina 1 automatica confezionatrice per l?applicazione di un sovraincarto trasparente a pacchetti di sigarette.

La macchina 1 automatica comprende un basamento 2 sul quale sono montati una pluralit? di organi operatori mobili (come ad esempio pinze, tamburi, spingitori, contro-spingitori saltatrici, ecc.), i quali eseguono operazioni di produzione e/o impacchettamento di articoli di consumo (che nella forma di attuazione non limitativa illustrata nella figura 1 sono pacchetti 3 di sigarette).

In particolare, la macchina 1 automatica comprende un?unit? 4 di incarto provvista di una pluralit? di organi operatori mobili, ciascuno dei quali ? movimentato da un rispettivo motore elettrico (o da un qualunque tipo di dispositivo attuatore).

Nella non limitativa forma di attuazione delle figure 2 e 3, l?unit? 4 di incarto comprende due organi operatori mobili: una ruota 5 mobile montata girevole attorno ad un asse RA di rotazione centrale e provvista di sedi 6 (in particolare tasche), atte ad accogliere i pacchetti 3 di sigarette, ed uno spingitore 7 atto a spingere i pacchetti 3 di sigarette all?interno delle sedi 6 della ruota 5 mobile. Nella non limitativa forma di attuazione della figura 2, l?unit? 4 di incarto comprende un ulteriore organo operatore mobile: un contro-spingitore 7? atto ad accompagnare, insieme allo spingitore 7, i pacchetti 3 di sigarette all?interno delle sedi 6 della ruota 5 mobile. In particolare, il contro-spingitore 7? ? configurato per comprimere parzialmente il pacchetto 3 di sigarette da accompagnare in modo da consentire una presa sicura e salda tra lo spingitore 7 ed il contro-spingitore 7?. Pertanto, la ruota 5 mobile, lo spingitore 7 ed il contro-spingitore 7? sono organi operatori mobili, in quanto effettuano delle lavorazioni (movimentazioni) sui pacchetti 3. In altri esempi non limitativi, altri organi operatori mobili sono dei bracci di saldatura, ad esempio per chiudere l?incarto esterno (solitamente in cellophane) del pacchetto 3 di sigarette.

Nella non limitativa forma di attuazione illustrata nelle figure 2 e 3, l?unit? 4 d?incarto della macchina 1 automatica comprende anche sistemi 8, 9 e 9? attuatori elettrici. In particolare, i sistemi 8, 9 e 9? attuatori elettrici sono motori M elettrici. Il sistema 8 attuatore elettrico ? accoppiato alla ruota 5 per effettuare la rotazione della ruota 5 attorno all?asse RA di rotazione ed ? collegato ad un convertitore statico di potenza (noto e non illustrato) che controlla il sistema 8 attuatore elettrico in modo da portare in rotazione la ruota 5 (con l?interposizione di un riduttore non illustrato). Il sistema 9 attuatore elettrico ? accoppiato allo spingitore 7 per movimentare in modo lineare lo spingitore 7 lungo una direzione D e per una corsa (stroke) predefinita S (figura 2 e 3) ed ? collegato ad un ulteriore convertitore statico di potenza (noto e non illustrato) che controlla il sistema 9 attuatore elettrico. Il sistema 9? attuatore elettrico, ? accoppiato al contro-spingitore 7? per comprimere ed accompagnare in modo lineare il pacchetto 3 di sigarette lungo una direzione D e per una corsa (stroke) predefinita S (figura 2 e 3) ed ? collegato ad un ulteriore convertitore statico di potenza (noto e non illustrato) che controlla il sistema 9? attuatore elettrico.

In particolare, i sistemi 8, 9 e 9? attuatori elettrici sono collegati agli organi operatori mobili, ovvero alla ruota 5, allo spingitore 7 e al contro-spingitore 7? con l?interposizione di un sistema 12 di trasmissione del moto (ad esempio, come nel caso dello spingitore 7, un riduttore 13 connesso ad una vite o un quadrilatero articolato che trasforma il movimento circolare in movimento lineare, oppure, come nel caso della ruota 5, un riduttore, ad esempio epicicloidale, che svincola la ruota 5 dal muoversi esattamente alla stessa velocit? del motore M).

In altri casi non limitativi e non illustrati, il sistema 12 di trasmissione del moto ? qualunque dispositivo in grado di trasmettere il movimento dei sistemi 8, 9 e 9? attuatori elettrici ai rispettivi organi operatori mobili (nella forma di attuazione delle figure 2 e 3: la ruota 5, lo spingitore 7 e il contro-spingitore), ad esempio: una camma meccanica, una cremagliera, un manovellismo, una catena cinematica, un parallelogramma?

Secondo alcune preferite ma non limitative forme di attuazione, i sistemi 8, 9 e 9? attuatori elettrici sono motori elettrici asincroni. In particolare, i convertitori statici di potenza sono degli azionamenti che controllano, sulla base del metodo desiderato, la quantit? di corrente da fornire ai rispettivi sistemi 8, 9 e 9? attuatori elettrici e quindi controllano i motori M elettrici stessi.

La macchina 1 automatica comprende inoltre una unit? 14 di controllo (figura 1), la quale ? configurata per controllare almeno i sistemi 8, 9 e 9? attuatori elettrici. Vantaggiosamente, la macchina 1 automatica comprende un dispositivo 15 di interfaccia (illustrato nella figura 1) configurato per consentire ad un operatore O di modificare il moto degli organi operatori mobili (ad esempio, della ruota 5, dello spingitore 7, del contro-spingitore 7? o di un elemento di saldatura). In particolare, il dispositivo 15 di interfaccia comprende uno schermo 10; pi? precisamente, lo schermo 10 ? uno schermo tattile.

Nel caso non limitativo della figura 2, la corsa S dello spingitore 7 non ? sufficiente ad inserire perfettamente il pacchetto 3 all?interno della sede 6 (nella figura 2 la corsa S ? notevolmente insufficiente a titolo esemplificativo; si noti che tale insufficienza pu? essere anche dell?ordine del decimo di millimetro). Un ulteriore esempio non limitativo ? rappresentato dal caso in cui spingitore 7 e controspingitore 7? siano tra loro distanti pi? della lunghezza del pacchetto 3. In uso, queste situazioni, specialmente ad elevate velocit? produttive, comportano una possibile perdita del pacchetto 3 e/o un possibile danneggiamento del pacchetto 3 stesso. La corsa S ridotta o l?assenza di compressione del pacchetto 3 possono essere dovute a molteplici fattori, come un errato montaggio di una delle parti dell?unit? 4 di incarto (lo spingitore 7, il contro-spingitore 7?, la ruota 5, i motori M, uno stelo o un pistone dello spingitore o del contro-spingitore, ecc.) o un errata lavorazione di dette parti o l?impiego di materiali fuori specifica utilizzati nel confezionamento (quando sono presenti materiali leggermente fuori misura che la macchina deve comunque riuscire a macchinare). In questo caso, l?operatore O, per velocizzare la messa a punto dello spingitore 7, anzich? inserire (fissare e/o saldare) uno spessore per portare il pacchetto 3 completamente all?interno della tasca 6 e anzich? convocare un progettista per cambiare la legge di moto dello spingitore 7, interagisce con il dispositivo 15 di interfaccia per variare un parametro 50 di conversione (illustrato ad esempio nelle non limitative forme di attuazione delle figure 7 e 8). Indirettamente, il parametro 50 di conversione determina la variazione del profilo di moto del motore M che movimenta lo spingitore 7 e/o il contro-spingitore 7?. In tal modo, nel caso di una corsa S insufficiente, una volta variato il parametro 50 di conversione (e quindi il profilo di moto) tramite il dispositivo 15 di interfaccia, la corsa S sar? tale da consentire l?ingresso completo del pacchetto 3 nella tasca 6, come illustrato nella figura 3. In tal modo, nel caso di una insufficiente compressione del pacchetto 3 (come nel caso della figura 7), una volta variato il parametro 50 di conversione (e quindi il profilo di moto), ad esempio aumentando la compressione di 1,5 mm tramite il dispositivo 15 di interfaccia, la movimentazione del contro-spingitore inizier? da una quota (contro-spingitore) iniziale superiore e terminer? in anticipo rispetto al previsto in modo da ridurre la distanza tra lo spingitore 7 ed il contro-spingitore 7? durante l?accompagnamento del pacchetto 3 esattamente di 1,5 mm. La regolazione effettuata ? spaziale sulla quota, cio? il profilo viene spostato verso l?alto o verso il basso lungo l?asse delle ordinate: in questo caso la regolazione ? spaziale su quota slave.

In particolare, l?operatore O andr? a variare il profilo di moto del motore M del sistema 9 attuatore elettrico inserendo come parametro 50 di conversione un offset pari a quanto desidera aumentare la compressione del pacchetto 3 o la corsa S dello spingitore 7, il tutto a prescindere dal sistema 12 di trasmissione del moto.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il parametro 50 di conversione ? un parametro relativo all?articolo da produrre (in questo caso i pacchetti 3) e non al moto dei motori M. In tal modo, l?operatore O ? in grado, senza l?ausilio di personale tecnicamente esperto, di modificare il comportamento della macchina 1 automatica impostando come vorrebbe modificare il comportamento della stessa sull?articolo da produrre, anzich? come vorrebbe modificare il moto dei motori M. Pertanto, il compito dell?operatore O risulta semplificato, potendo egli modificare il profilo di moto dei motori M in maniera trasparente agli stessi, ma facendo riferimento esclusivamente al parametro 50 di conversione, il quale definisce un effetto sull?articolo da lavorare. In altre parole, il parametro 50 di conversione consente all?operatore O di mettere a punto la macchina automatica tramite regolazioni effettuate ad un livello concettuale maggiormente elevato rispetto alla variazione delle leggi di moto dei singoli motori M.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il parametro 50 di conversione comprende una posizione dell?articolo da lavorare, una sua compressione o un tempo o una forza o una pressione di una certa lavorazione.

In alcuni casi non limitativi, il parametro 50 di conversione comprende il formato dell?articolo 3 in lavorazione. In tal modo, il parametro di conversione viene utilizzato per scalare profili di moto (o famiglie di profili di moto) parametrici in funzione del formato (geometrie, tipi di materiale, ecc.) dell?articolo in lavorazione.

Ovviamente, quanto descritto ? da intendersi anche per casi diverso da quello citato in cui comunque il moto di un organo operatore mobile venga corretto da un operatore O tramite il dispositivo 15 di interfaccia, operando a livello dell?organo operatore mobile e non del sistema attuatore, correggendo un rispettivo parametro 50 di conversione. A titolo esemplificativo, altri casi potrebbero essere: una corsa S eccessiva che comprime il pacchetto 3 all?interno della sede 6, una rotazione imprecisa della ruota, un tempo di saldatura, ecc.

Secondo la non limitativa forma di attuazione della figura 4, l?unit? 14 di controllo ? collegata al dispositivo 15 di interfaccia, in modo da consentire all?operatore O di interagire con l?unit? 14 di controllo stessa. In particolare, l?unit? 14 di controllo comprende (o ? collegata ad) una memoria 11, all?interno della quale sono salvati i profili di moto che gli organi operatori mobili della macchina 1 automatica, in uso, andranno ad eseguire e/o la loro relazione con i rispettivi parametri 50 di conversione impostabili dal dispositivo 15 di interfaccia.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, la macchina 1 automatica comprende una unit? 26 di calcolo, connessa all?unit? 14 di controllo e configurata per calcolare dei profili di moto modificati sulla base delle modifiche impartite dall?operatore O (al parametro 50 di conversione) tramite il dispositivo 15 di interfaccia. In particolare, i profili modificati in funzione della variazione del parametro 50 di conversione verranno poi comandati ai motori M della macchina automatica tramite l?unit? 14 di controllo.

La figura 5 illustra un diagramma di flusso che rappresenta una non limitativa forma di attuazione del metodo in accordo con la presente invenzione.

Nel diagramma di flusso della figura 5 ? stata utilizzata la convenzione secondo la quale i blocchi ovali indicano l?inizio o la fine del diagramma, quelli rettangolari indicano un?istruzione generica ed i blocchi romboidali, posti in corrispondenza di una diramazione, sono dei blocchi di scelta, contenenti una condizione logica che determina che direzione prender? il flusso. In particolare, in corrispondenza dei blocchi di scelta, il flusso del diagramma si dirama nella direzione contrassegnata dal simbolo di spunta ??? se la condizione logica viene soddisfatta, altrimenti, nel caso in cui tale condizione non sia soddisfatta, il flusso si dirama nella direzione contrassegnata dal simbolo ?X?.

Il metodo comprende una fase 16 di definire un profilo FP di moto (illustrato nella figura 6) dell?organo operatore mobile (ad esempio dello spingitore 7), tramite il quale eseguire almeno una lavorazione sugli articoli (ovvero sui pacchetti 3). In particolare, la fase 16 ? eseguita durante la progettazione della macchina 1 automatica e definisce le specifiche per il calcolo del profilo FP implementato sul cedente ultimo (ovvero sull?organo operatore mobile che si desidera movimentare). Inoltre, il metodo comprende (preferibilmente in fase di progettazione) la fase di correlare il primo FP di moto dell?organo 5, 7, 7? operatore mobile con almeno un parametro 50 di conversione relativo della lavorazione sugli articoli (3) eseguita dall?organo (5, 7) operatore mobile.

Al fine di movimentare lo spingitore con il profilo di moto desiderati, il metodo comprende l?ulteriore fase 17 di definire un profilo SP di moto del sistema 9 attuatore elettrico, corrispondente al profilo FP. In particolare, il sistema 9 attuatore elettrico, tramite il sistema 12 di trasmissione del moto, ? meccanicamente collegato all?organo operatore mobile (ovvero allo spingitore 7) e movimenta l?organo operatore mobile con il profilo FP di moto. In altre parole, durante la fase 17, viene definito il profilo SP di moto che il sistema 9 attuatore elettrico, ovvero il motore elettrico M, deve seguire per far muovere lo spingitore 7 (ovvero, in questo caso non limitativo, l?organo operatore mobile, ovvero il cedente ultimo della catena cinematica) con il profilo FP.

Secondo l?esempio non limitativo illustrato nella figura 6, il profilo FP di moto corrisponde alla variazione della posizione dello spingitore 7 lungo la corsa S della figura 2 (asse delle ordinate) rispetto ad un riferimento (asse delle ascisse), ed il profilo SP di moto corrisponde alla variazione di posizione che il motore M del sistema 9 attuatore elettrico deve effettuare per movimentare lo spingitore col profilo FP.

Secondo un esempio non limitativo come quello illustrato nella figura 6, il profilo FP di moto descrive il movimento dello spingitore 7 dell?unit? d?incarto della figura 2. In particolare, tale profilo prevede una fase iniziale di avanzamento, una fase centrale con posizione costante ed una fase finale di arretramento.

Vantaggiosamente, il metodo comprende anche una fase 18 di determinare eventuali imperfezioni nella lavorazione degli articoli (i pacchetti 3) da parte dell?organo operatore mobile (ad esempio, lo spingitore 7). In altre parole, durante questa fase, viene verificato il corretto funzionamento dell?organo operatore mobile. Nel caso in cui, durante questa fase, non vengano riscontrate imperfezioni, il metodo si conclude con la fase 30, in cui la produzione dei pacchetti 3 procede senza intoppi.

Vantaggiosamente, nel caso in cui durante la fase 18 siano state determinate delle imperfezioni nella lavorazione degli articoli, il metodo comprende l?ulteriore fase 19 di correggere, tramite il dispositivo 15 di interfaccia della macchina 1 automatica e sulla base delle eventuali imperfezioni nella lavorazione dei pacchetti 3, il parametro 50 di conversione (figure 7 e 8), senza andare a modificare direttamente il profilo FP di moto, ma comunque in modo da ottenere un profilo MFP (figura 6) modificato dell?organo operatore mobile (ovvero dello spingitore 7). In tal modo, ? possibile focalizzarsi sul parametro 50 di conversione relativo all?articolo 3 da produrre o confezionare, anzich? sul profilo di moto dell?organo operatore mobile e pertanto, tale compito risulta essere svincolato dalla conoscenza della meccanica del sistema 12 di trasmissione del moto.

Secondo la non limitativa forma di attuazione della figura 5, il metodo comprende una fase 20 di elaborare, tramite l?unit? 14 di controllo ed in funzione della correzione parametro 50 di conversione, il primo profilo FP di moto ottenendo un primo profilo MFP modificato dell?organo 5, 7, 7? operatore mobile. Inoltre, tale fase prevede di calcolare di conseguenza, tramite l?unit? 14 di controllo, una cinematica inversa del profilo MFP modificato dell?organo operatore mobile (ad es. lo spingitore 7) per ottenere un corrispondente profilo MSP modificato da comandare al sistema 9 attuatore elettrico. In particolare, la cinematica inversa viene considerata calcolando l?interposizione del sistema 12 di trasmissione del moto (ad es. del riduttore 13). In tal modo, un operatore, effettuando delle correzioni sul profilo FP di moto dello spingitore 7 (ad esempio, come nel caso della figura 2, aumentando la corsa dello spingitore 7), effettua in realt? delle correzioni sul profilo SP di moto del sistema 9 attuatore elettrico (che, in uso, movimenta attivamente lo spingitore 7).

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il metodo comprende l?ulteriore fase 21 di modificare il controllo per controllare il sistema 9 attuatore elettrico in modo da eseguire il corrispondente profilo MSP modificato. In tal modo, il sistema 9 attuatore elettrico movimenta, tramite l?interposizione del sistema 12 di trasmissione del moto, lo spingitore 7 con il profilo MFP modificato desiderato e corretto.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, la fase 18 di determinare le eventuali imperfezioni e/o la fase di correggere tali imperfezioni sono svolte dall?operatore O della macchina 1 automatica, il quale utilizza il dispositivo 15 di interfaccia della macchina 1 automatica stessa. In tal modo, la messa a punto di un organo operatore mobile risulta essere estremamente pi? rapida rispetto ai casi di arte nota nei quali l?operatore deve lavorare meccanicamente alcuni componenti della macchina 1 automatica, deve inoltrare la problematica ad un progettista, in particolare di un ufficio calcolo, o deve tentare in autonomia di settare i profili di moto eseguendo numerosi test sperimentali (che comportano spreco di tempo e materiale).

In alcuni preferiti casi non limitativi, il metodo prevede inoltre la fase di definire una finestra di tolleranza per limitare la modifica del parametro 50 di conversione. In particolare, gli estremi di tale finestra di tolleranza sono illustrati all?operatore O, tramite il dispositivo 15 di interfaccia, durante la fase di correzione del parametro 50 di conversione. In dettaglio, quindi, il parametro 50 di conversione consente di convertire la modifica dei profili di moto fin qui descritti nella modifica di un parametro correlato all?articolo da produrre.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, la fase 18 di determinare le eventuali imperfezioni ? ripetuta a seguito della fase 19 di correggere il profilo FP di moto (pi? precisamente a seguito della fase 21 di modificare il controllo del sistema 9 attuatore elettrico). In particolare, una volta eseguita la fase 19 di correggere il profilo FP, viene effettuata una fase di analisi 27 a seguito della quale, se il profilo MFP di moto svolto dall?organo operatore mobile (ad esempio dallo spingitore 7) ? soddisfacente (come nella figura 3 accompagna il pacchetto 3 all?interno della sede 6 nella sua interezza), si passa alla fase 30 (in cui la produzione dei pacchetti 3 procede), mentre se il profilo MFP non ? soddisfacente (lo spingitore 7 non spinge il pacchetto 3 in modo accurato dentro la sede 6), le fasi 18, 19 e 27 sono ripetute iterativamente finch? non si raggiungono le prestazioni desiderate da parte dell?organo operatore mobile che si sta mettendo a punto.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il profilo FP di moto ed il corrispondente profilo SP di moto comprendono almeno una fase WP di lavoro (l?organo operatore mobile si muove) ed almeno una fase RP di recupero (l?organo operatore mobile ? fermo), durante la quale avviene la fase 21 di modificare il controllo. In tal modo, la correzione del controllo che modifica il profilo FP nel profilo MFP evita di turbare il movimento del sistema 9 attuatore elettrico (ovvero del motore M).

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il metodo comprende una fase 22 di identificare uno o pi? punti K notevoli (knots) del profilo FP di moto. Almeno parte di tali punti notevoli sono modificabili variando il parametro 50 di conversione tramite il dispositivo 15 di interfaccia, pi? precisamente dall?operatore O.

In particolare, durante la fase di correlare il profilo FP con almeno un parametro 50 di conversione, viene definita una legge matematica che lega il parametro 50 di conversioni ai punti K notevoli. Pi? in particolare, quindi, la fase 19 di correggere il profilo FP ? svolta modificando il valore del parametro 50 di conversione, il quale determina una variazione, in funzione della suddetta correlazione, della posizione dell?organo operatore mobile in corrispondenza dei punti K notevoli. Secondo alcune forme di attuazione non limitative, come quella illustrata nella figura 6, il profilo FP di moto comprende almeno un tratto di funzione LF lineare. In alternativa o in aggiunta, il profilo FP di moto comprende almeno un tratto di funzione PF polinomiale (ad esempio una polinomiale di ordine superiore o uguale al quinto, una B-Spline di ordine superiore o uguale al terzo, ?). In particolare, i punti K notevoli sono i punti di flesso o i punti di raccordo di tali tratti di funzione LF e PF.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il metodo comprende una fase 23 di definire un intervallo I di tolleranza per limitare la modifica di ciascun punto K notevole. Secondo alcune forme di attuazione non limitative, come quella illustrata nella figura 6, l?intervallo I di tolleranza ? lineare e comprende un estremo UL superiore ed un estremo LL inferiore lungo l?asse delle ordinate (organo operatore cedente ultimo). L?intervallo I (quindi gli estremi UL e LL) ? scelto in modo da rispettare le condizioni a contorno imposte dal sistema, in modo da evitare collisioni meccaniche o rischi per la macchina 1 automatica e/o l?operatore O. Secondo altre forme di attuazione non limitative e non illustrate, l?intervallo I di tolleranza ? lineare e comprende un estremo UL superiore ed un estremo LL inferiore lungo l?asse delle ascisse (riferimento). L?intervallo I (quindi gli estremi UL e LL) ? scelto in modo da rispettare le condizioni a contorno imposte dal sistema, in modo da evitare collisioni meccaniche o rischi per la macchina 1 automatica e/o l?operatore O.

Secondo alcune ulteriori e non limitative forme di attuazione non illustrate, l?intervallo I di tolleranza ha una forma circolare, il cui centro ? un punto K notevole.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, prima della fase 20 durante la quale viene calcolata la cinematica inversa, l?unit? 14 di controllo verifica (nella fase 24 della figura 6) che tutti i punti K notevoli del profilo FP di moto dell?organo operatore mobile siano all?interno, ciascuno, del rispettivo intervallo I di tolleranza. Nel caso in cui vi siano punti K al di fuori dell?intervallo I, dalla fase 24 si passa nuovamente alla fase 19 in modo che sia possibile inserire un valore compreso dall?intervallo I di tolleranza.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il metodo comprende una fase 25 di raccogliere una pluralit? di dati (ad esempio quali variabili sono state modificate e di che entit? ? la modifica) relativi alla fase 19 di correggere il profilo FP di moto. In particolare, la pluralit? di dati viene utilizzata per effettuare correzioni sul profilo FP di moto in fase di progettazione della macchina 1 e /o per comprendere eventuali errori di calcolo. In tal modo, ? possibile identificare eventuali errori dovuti all?acquisto di parti meccaniche, a errori di progettazione o di calcolo dei profili FP di moto. In tal modo ? inoltre possibile tenere traccia delle modifiche apportate a ciascuna macchina automatica sia in fase di messa a punto, sia con il trascorrere del tempo e all?aumentare dell?usura dei componenti.

In alcuni casi vantaggiosi e non limitativi, la pluralit? di dati raccolti ? utilizzata per l?addestramento di sistemi di intelligenza artificiale. In particolare, la pluralit? di dati raccolti ? analizzata tramite algoritmi ad alberi decisionali per identificare, nel caso di correzioni simili su una pluralit? di macchine 1 automatiche con parti simili, possibili miglioramenti da attuare direttamente in fase di progettazione. Secondo alcune forme di attuazione non limitative, la fase 21 di modificare il controllo avviene mentre la macchina 1 automatica ? ferma. In tal modo, ? possibile garantire una maggiore sicurezza dell?operatore O, il quale a seguito di ogni modifica controlla l?efficacia della stessa.

Secondo altre forme di attuazione non limitative, la fase 21 di modificare il controllo avviene mentre la macchina 1 automatica ? in movimento. In tal modo, ? possibile velocizzare la messa a punto dell?organo operatore mobile (ad esempio dello spingitore 7).

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il profilo FP di moto ed il profilo SP di moto sono in camma con un profilo MP master. Con la terminologia ?sono in camma? si intende che i profili FP e SP di moto sono collegati ad un profilo di riferimento (il profilo MP master) con un rapporto variabile istante per istante. In altre parole, con tale dicitura si intende, ad esempio, che per ogni posizione del profilo MP master viene definita rispettivamente una posizione dell?organo (lo spingitore 7) operatore mobile (e pertanto, indirettamente, del sistema 9 attuatore elettrico). Pertanto, il profilo MP master ? relazionato, per punti, al profilo FP di moto dell?organo operatore mobile. Tale relazione ? utile per mantenere il sincronismo di tutti gli organi operatori mobili della macchina automatica, i quali, essendo collegati direttamente o indirettamente allo stesso asse master, lo seguono in modo coordinato non solo a regime, ma anche nelle fasi di accelerazione e decelerazione della macchina 1 automatica, in particolare all?avvio ed al termine della produzione degli articoli.

In alcuni casi non limitativi, il profilo MP master ? il profilo di un asse fisico, ad esempio un rullo di traino o una ruota. In altri casi non limitativi, il profilo MP master ? il profilo di un asse virtuale.

Nella figura 6, l?asse delle ascisse corrisponde alla posizione del profilo MP master e l?asse delle ordinate corrisponde alla posizione del cedente ultimo, ovvero dell?organo operatore mobile, ad esempio lo spingitore 7. In particolare, l?asse delle ascisse presenta dei valori espressi in gradi, dove un angolo giro (360?) corrisponde ad un ciclo macchina, mentre l?asse delle ordinate ? espresso in mm. Pertanto, nella non limitativa forma di attuazione della figura 6, i profili FP ed MFP indicano la posizione in mm dello spingitore 7 lungo la corsa S.

Vantaggiosamente e come illustrato nella non limitativa forma di attuazione della figura 7, il dispositivo 15 di interfaccia consente di variare in maniera controllata (ad esempio con i tasti e ? oppure visualizzando gli estremi della finestra di tolleranza) il parametro 50 di conversione. In questo caso, il parametro 50 di conversione ? la compressione del pacchetto 3 (preferibilmente ma non necessariamente illustrato dal dispositivo 15 di interfaccia in modo da facilitare un eventuale operatore O), in funzione della quale l?unit? 14 di controllo (tramite l?unit? 26 di calcolo) rielabora i profili MFP e MSP di moto e comanda i rispettivi motori M che movimentano l?organo 5, 7, 7? operatore mobile.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, la correzione di un parametro 50 di conversione determina, nel caso di pi? organi 5, 7, 7? operatori per svolgere una singola funzione, la variazione di una pluralit? di profili FP di moto.

Nella non limitativa forma di attuazione della figura 8, il dispositivo 15 di interfaccia consente di variare in maniera controllata (ad esempio con i tasti e ? oppure visualizzando gli estremi della finestra di tolleranza) il parametro 50 di conversione. In questo caso, il parametro 50 di conversione ? un tempo di saldatura per la chiusura della confezione del pacchetto 3 (preferibilmente ma non necessariamente illustrato dal dispositivo 15 di interfaccia in modo da facilitare la comprensione di un eventuale operatore O), in funzione del quale l?unit? 14 di controllo (tramite l?unit? 26 di calcolo) rielabora i profili MFP e MSP di moto e comanda i rispettivi motori M che movimentano l?organo 5, 7, 7? operatore mobile. In particolare, in questo caso, aumentando o diminuendo il valore del parametro 50 di conversione, il profilo MFP di moto modificato risulter? avere rispettivamente maggiorata o diminuita una porzione in cui un organo operatore mobile e saldante (non illustrato) si trova a contatto con il pacchetto 3.

Secondo alcune forme di attuazione non limitative, il profilo MP master ? un profilo lineare. In particolare, a regime, il profilo MP master ? un profilo di moto la cui velocit? ? costante.

Secondo alcune forme di attuazione non limitative, come quella illustrata nella figura 6, il profilo FP di moto ed il profilo SP di moto sono profili di posizione. Secondo altre forme di attuazione non limitative e non illustrate, il profilo FP di moto ed il profilo SP di moto sono profili di velocit?.

In alternativa o in aggiunta, il profilo FP di moto ed il profilo SP di moto determinano dei profili di coppia.

In alcuni casi non limitativi, come ad esempio la forma di attuazione della figura 8, il profilo MP master ? il tempo. Ad esempio, in tali casi, i profili FP, SP, MFP e MSP di moto sono dei profili di velocit?.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il profilo FP di moto ? suddiviso in diverse sottosezioni, le quali sono divise da punti K notevoli. In particolare, nel caso in cui in parametro 50 di conversione sia il formato dell?articolo da lavorare, almeno una di queste sottosezioni ? scalata in funzione del formato impostato e le altre vengono interpolate di conseguenza.

In uso, l?operatore O una volta determinate delle imperfezioni nella lavorazione degli articoli (ad esempio, una volta determinata una corsa S troppo corta, una compressione troppo lieve o una saldatura eccessiva/insufficiente), interagisce con l?unit? 14 di controllo, tramite il dispositivo 15 di interfaccia correggendo il rispettivo parametro 50 di conversione, in modo da modificare la posizione dei punti K e quindi la forma del profilo FP di moto. Nella non limitativa forma di attuazione della figura 6, l?operatore O modifica la posizione dei punti K impostando che la posizione dello spingitore corrispondente alle posizioni del profilo master da 180? a 220? dovr? essere avanzata di 3 mm (pertanto la posizione dello spingitore passa dai 59 mm previsti per il profilo FP di moto a 62 mm del profilo MFP di moto). Tuttavia, per modificare direttamente i punti K, l?operatore O necessita di competenze aggiuntive rispetto a quelle comuni. Di contro, nelle non limitative forme di attuazione delle figure 7 e 8, l?operatore O modifica esclusivamente il parametro 50 di conversione (il quale ? relativo al prodotto e/o ad un effetto che si vuole ottenere sul prodotto stesso). In tal modo, l?operatore O, indirettamente ed in modo del tutto inconsapevole dei tecnicismi alla base della correlazione tra il parametro 50 di conversione ed il relativo profilo FP di moto, modifica il profilo FP di moto determinando il profilo MFP modificato. Una volta completata questa fase, l?unit? 26 di calcolo elabora il corrispondente profilo MSP modificato del motore M del sistema 9 attuatore elettrico (che nella figura 6 ? illustrato a titolo esemplificativo e non nella stessa scala del profilo FP). In particolare, si noti che vantaggiosamente ma non necessariamente, l?operatore O pu? modificare solamente certi parametri 50 di conversione, predisposti appositamente in fase di progettazione, cos? da evitare la modifica di parametri che comprometterebbero la sicurezza della macchina 1 o dell?operatore O (ad esempio per possibili collisioni meccaniche).

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il dispositivo 15 di interfaccia consente, in maniera addizionale e/o alternativa alla modifica del parametro 50 di conversione, di modificare anche parte dei punti K notevoli (ad esempio quelli inclusi nei blocchi 34 e la cui ordinata pu? essere modificata garantendo comunque il corretto funzionamento della macchina 1 automatica), mentre non consente la modifica dei valori contenuti nei blocchi 35, i quali rappresentano delle costrizioni necessarie per la corretta lavorazione degli articoli.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, la macchina 1 automatica ? configurata per svolgere il metodo fin qui descritto.

Bench? l?invenzione sopra descritta faccia particolare riferimento ad un esempio di attuazione ben preciso, essa non ? da ritenersi limitata a tale esempio di attuazione, rientrando nel suo ambito tutte quelle varianti, modifiche o semplificazioni che risulterebbero evidenti al tecnico esperto del settore, quali ad esempio: l?aggiunta di ulteriori attuatori, un altro tipo di macchina automatica diversa da una confezionatrice dell?industria del tabacco, una diversa forma dei profili di moto, un diverso ordine delle fasi del metodo, un diverso numero motori, un diverso tipo di parametri di conversione, ecc.

La presente invenzione, presenta molteplici vantaggi.

Innanzitutto, consente di effettuare la messa a punto di un organo operatore mobile direttamente sul campo ed in breve tempo, senza il dispendio di materiali, quali gli spessori, ed l?impiego di utensili, quali trapani, frese, lime, ecc.

Inoltre, il metodo sopra descritto consente di rilevare e calcolare la diversit? fra diverse macchine automatiche sostanzialmente simili, ma che subiscono messe a punto diverse a causa di difetti di montaggio e/o strutturali delle parti a disposizione.

Infine, la presente invenzione consente di registrare e condividere una pluralit? di dati relativa alla messa a punto degli organi operatori mobili e pertanto, consente di comprendere, a distanza e/o con l?ausilio di sistemi digitali, se vi sono stati degli errori nella progettazione della macchina ed eventualmente di risolverli. Ulteriori vantaggi legati al procedimento accordo con la presente invenzione riguardano il miglioramento del supporto post-vendita. Ad esempio, un operatore di macchina, se un organo operatore mobile man mano si usura, pu? modificarne autonomamente il profilo di moto sulla base di quello che vede o rileva e pertanto, la presente invenzione evita di sostituire immediatamente delle parti della macchina automatica e/o di dover continuamente inviare personale esperto presso i clienti.

Claims (15)

RIVENDICAZIONI

1) Metodo per la messa a punto di almeno un organo (5, 7, 7?) operatore mobile di una macchina (1) automatica per la produzione di articoli (3) di consumo; il metodo comprende le fasi (16, 17) di:

definire un primo profilo (FP) di moto dell?organo (5, 7, 7?) operatore mobile, tramite il quale eseguire almeno una lavorazione sugli articoli (3);

correlare il primo profilo (FP) di moto dell?organo (5, 7, 7?) operatore mobile con almeno un parametro (50) di conversione relativo della lavorazione sugli articoli (3) eseguita dall?organo (5, 7, 7?) operatore mobile;

definire un corrispondente secondo profilo (SP) di moto di un sistema (8, 9) attuatore elettrico, il quale, tramite un sistema (12) di trasmissione del moto, ? meccanicamente collegato all?organo (5, 7, 7?) operatore mobile e movimenta l?organo (5, 7, 7?) operatore mobile con il primo profilo (FP) di moto; determinare eventuali imperfezioni nella lavorazione degli articoli (3) da parte dell?organo (5, 7, 7?) operatore mobile;

correggere, tramite un dispositivo (15) di interfaccia della macchina (1) automatica e sulla base delle eventuali imperfezioni determinate, il parametro (50) di conversione relativo della lavorazione sugli articoli (3);

elaborare, tramite un?unit? (14) di controllo ed in funzione della correzione parametro (50) di conversione, il primo profilo (FP) di moto ottenendo un primo profilo (MFP) modificato dell?organo (5, 7, 7?) operatore mobile;

calcolare, tramite un?unit? (14) di controllo, una cinematica inversa del primo profilo (MFP) modificato dell?organo (5, 7, 7?) operatore mobile attraverso il sistema (12) di trasmissione del moto per ottenere un corrispondente secondo profilo (MSP) modificato da comandare al sistema (8, 9) attuatore elettrico; e modificare il controllo del sistema (8, 9) attuatore elettrico in modo da eseguire il corrispondente secondo profilo (MSP) modificato.

2) Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui il parametro (50) di conversione comprende una posizione, una compressione dell?articolo (3) o un tempo.

3) Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui il parametro (50) di conversione comprende il formato dell?articolo (3) in lavorazione.

4) Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la fase (18) di determinare le eventuali imperfezioni e/o la fase (19) di correggere il parametro (50) di conversione sono svolte da un operatore (O) di macchina che utilizza il dispositivo (15) di interfaccia della macchina (1) automatica; in particolare, la fase (18) di determinare le eventuali imperfezioni ? ripetuta a seguito della fase (19) di correggere il primo profilo (FP) di moto.

5) Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui il primo profilo (FP) di moto ed il corrispondente secondo profilo (SP) di moto comprendono almeno una fase (WP) di lavoro ed almeno una fase (RP) di recupero, durante la quale avviene la fase (21) di modificare il controllo.

6) Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, e comprendente la fase di definire una finestra di tolleranza per limitare la modifica del parametro (50) di conversione.

7) Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 6, e comprendente l?ulteriore fase di identificare uno o pi? punti (K) notevoli del primo profilo (FP) di moto; la posizione di detti punti (K) notevoli essendo modificata dalla correzione del parametro (50) di conversione tramite il dispositivo (15) di interfaccia.

8) Metodo secondo la rivendicazione 7, in cui il primo profilo (FP) di moto comprende almeno un tratto di funzione (LF) lineare e/o almeno un tratto di funzione (PF) polinomiale ed i detti punti (K) notevoli sono i punti di flesso o i punti di raccordo dei detti tratti di funzione (LF, PF).

9) Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 7 o 8 e comprendente la fase (23) di definire un intervallo (I) di tolleranza per limitare la modifica di ciascun punto (K) notevole corrispondente alla finestra di tolleranza del parametro (50) di conversione; in particolare, l?intervallo (I) di tolleranza comprende un estremo (UL) superiore ed un estremo (IL) inferiore.

10) Metodo secondo la rivendicazione 9, in cui, prima di calcolare la cinematica inversa, l?unit? (14) di controllo verifica che tutti i punti (K) notevoli del primo profilo (FP) di moto dell?organo (5, 7, 7?) operatore mobile siano all?interno, ciascuno, del rispettivo intervallo (I) di tolleranza.

11) Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 10 e comprendente la fase (25) di raccogliere una pluralit? di dati relativi alla fase di correggere il parametro (50) di conversione; in particolare, la pluralit? di dati viene utilizzata per effettuare correzioni sul primo profilo (FP) di moto in fase di progettazione della macchina (1) automatica e /o per comprendere eventuali errori di calcolo; in particolare la pluralit? di dati raccolti ? utilizzata per l?addestramento di sistemi di intelligenza artificiale.

12) Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 11, in cui la fase (21) di modificare il controllo avviene mentre la macchina (1) automatica ? ferma o mentre la macchina (1) automatica ? in movimento.

13) Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo profilo (FP) di moto ed il secondo profilo (SP) di moto sono in camma con un profilo (MP) master, in particolare il profilo (MP) master ? il profilo di un asse fisico o virtuale.

14) Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il profilo (MP) master ? lineare; in particolare, il profilo (MP) master ? il tempo.

15) Macchina (1) automatica per la produzione di articoli (3) da consumo comprendente almeno un sistema (8, 9) attuatore elettrico, un sistema (12) di trasmissione del moto, un organo (5, 7, 7?) operatore mobile ed una unit? (14) di controllo, configurata per controllare il sistema (8, 9) attuatore elettrico; la macchina (1) automatica essendo caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo (15) di interfaccia configurato per consentire ad un operatore (O) di macchina di modificare il moto dell?organo (5, 7, 7?) operatore mobile; la macchina (1) automatica essendo configurata per svolgere il metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti.