IT202100007949A1 - Apparato e metodo per il monitoraggio e la gestione del collegamento e del funzionamento di linee di un sistema idraulico - Google Patents
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Description
APPARATO E METODO PER IL MONITORAGGIO E LA GESTIONE DEL COLLEGAMENTO E DEL FUNZIONAMENTO DI LINEE DI UN SISTEMA
IDRAULICO
CAMPO DELL?INVENZIONE
La presente invenzione riguarda un apparato per il monitoraggio e la gestione delle fasi di collegamento e del funzionamento delle linee idrauliche di un sistema comprendente una macchina operatrice comprendente un circuito idraulico, un?utenza, ed una pluralit? di linee idrauliche per il collegamento di detta utenza a detta macchina operatrice.
? pure oggetto della presente invenzione un metodo per il monitoraggio e la gestione del collegamento e del funzionamento delle linee idrauliche di detto apparato. In particolare, la presente invenzione si muove nel campo delle applicazioni oleodinamiche proponendo un sistema innovativo per il riconoscimento e la gestione delle linee idrauliche, ed in particolare degli innesti rapidi che realizzano il collegamento delle linee idrauliche di una utenza al circuito idraulico di una macchina operatrice.
STATO DELL?ARTE
Come ? noto, in molti settori, ad esempio nel settore agricolo, una macchina operatrice dotata di un circuito idraulico, pi? precisamente oleodinamico, di bordo ? collegata ad un?utenza per mezzo di linee idrauliche ed innesti, maschio e femmina, che realizzano una connessione rapida e reversibile consentendo di collegare e scollegare l?utenza rapidamente ed in modo sicuro dalla macchina operatrice.
Nel seguito si parler? genericamente di circuito idraulico e di linee idrauliche per riferirsi a circuiti e linee percorsi da olio in pressione, e quindi pi? propriamente a circuiti e linee oleodinamici.
In genere l?utenza ? dotata di tubi che terminano con un innesto maschio, e la macchina comprende porte dotate di innesti femmina, o blocchi idraulici o manifold supportanti cartucce femmina.
Nello stato dell?arte sono note soluzioni tecniche pensate per identificare le linee idrauliche al fine di aiutare l?utilizzatore a realizzare i corretti collegamenti macchina/utenza.
L?identificazione delle linee ? in genere affidata a dei semplici elementi di riconoscimento visivo quali etichette identificatrici colorate, o targhette su cui sono riportati simboli rappresentativi della funzione o identificativi numerici, letterali o altre simili indicazioni grazie alle quali l?utente viene guidato nell?eseguire il corretto abbinamento tra ciascun tubo idraulico dell?utenza e la relativa porta sulla macchina, in particolare collegando dunque ciascun innesto maschio delle linee idrauliche dell?utenza alla corretta porta, innesto o cartuccia femmina, lato macchina.
Tali soluzioni di tipo noto presentano tuttavia diversi inconvenienti.
Un primo inconveniente ? costituito dal fatto che spesso gli identificativi vengono persi durante l?utilizzo della macchina e/o dell?utenza.
Infatti, nel corso della vita della macchina, cos? come dell?attrezzo, le etichette o tag colorate o riportante i simboli o codici identificativi possono staccarsi dai supporti, costituiti ad esempio delle manopole di impugnatura per i tubi delle linee idrauliche dell?utenza, e dai coperchi dei tappi che chiudono le porte degli innesti femmina e/o dei sulla macchina operatrice. Viene quindi persa l?informazione relativa all?abbinamento innesto maschio-innesto femmina da rispettare.
Nel caso di etichette colorate o riportanti indicazioni scritte, un inconveniente ? costituito dal fatto che le etichette si degradano e/o i colori si scoloriscono per effetto degli agenti ambientali e/o chimici con cui vengono a contato (sporco, esposizione al sole, e via dicendo) perdendo la loro efficacia nell?identificare la linea.
Tutte le soluzioni di tipo noto che si basano su codici identificativi fisici, quali colori, simboli e via dicendo, presentano inoltre l?inconveniente di poter guidare l?utilizzatore solo nell?abbinamento dei tubi delle linee idrauliche lato utenza alle porte lato macchina operatrice solo per un attrezzo nei confronti di una macchina. L?abbinamento dello stesso attrezzo ad una macchina diversa (richiesto ad esempio nel caso di flotte agricole che comprendono pi? macchine operatrici e/o attrezzature o utenze) renderebbe necessario la modifica della configurazione colori o dell?utenza o della macchina.
Inoltre, ad oggi non sono note soluzioni in grado di fornire all?utente utilizzatore e/o al produttore dell?innesto mediante il quale si realizza il collegamento idraulico delle linee dell?utenza e della macchina, informazioni relative alle modalit? di utilizzo dell?innesto, che possano essere impiegate ad esempio per la manutenzione predittiva.
SOMMARIO DELL?INVENZIONE
Alla luce di quanto sopra, compito della presente invenzione ? quello di fornire un apparato ed un metodo per il monitoraggio e la gestione delle fasi di collegamento e del funzionamento delle linee idrauliche che realizzano il collegamento tra una macchina operatrice ed un?utenza, che consenta di risolvere gli inconvenienti che affliggono le soluzioni di tipo noto dallo stato dell?arte.
All?interno di tale compito, ? scopo della presente invenzione quello di fornire un apparato per la gestione della operazioni di collegamento idraulico in cui sono presenti una moltitudine di linee idrauliche da innestare (tra macchina operatrice e relativo attrezzo da connettere), e/o nel caso di linee idrauliche di difficile individuazione/riconoscimento per via di una sostanziale uniformit? nelle dimensioni degli innesti delle varie linee e/o nelle tipologie di innesto, ovverosia per l?assenza di riconoscimenti visivi.
Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di permettere all?utente di gestire flotte numerose sia di macchine operatrici che di attrezzi/utenze, consentendo di poter memorizzare una pluralit? di indicazioni per una corrispondente pluralit? di collegamenti personalizzati per specifiche accoppiate macchina/utenza.
Poter disporre di una libreria in cui memorizzate le indicazioni relative ad un corretto accoppiamento consente di poter trasmettere facilmente le informazioni generate da un operatore ?esperto? in fase di configurazione di una macchina ed una moltitudine di utenti finali anche non esperti che possono cos? essere guidati dal sistema a replicare senza errori la corretta connessione.
Il compito sopra esposto, nonch? gli scopi accennati ed altri che meglio diverranno chiari in seguito, vengono raggiunti da un apparato per il monitoraggio e la gestione della corretta connessione e del funzionamento delle linee idrauliche di una connessione macchina/utenza secondo la rivendicazione 1, nonch? da un metodo per il monitoraggio e la gestione della corretta connessione e del funzionamento delle linee idrauliche che realizzano il collegamento idraulico macchina/utenza secondo la rivendicazione 9.
Altre caratteristiche dell?apparato e del metodo per il monitoraggio e la gestione della corretta connessione e del funzionamento delle linee idrauliche di una connessione macchina/utenza secondo la presente invenzione sono indicate nelle rivendicazioni dipendenti, che formano anch?esse parte integrante della presente descrizione.
ELENCO DELLE FIGURE
Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente chiari dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, dell?apparato e del metodo per il monitoraggio e la gestione della corretta connessione e del funzionamento delle linee idrauliche di una connessione macchina/utenza secondo la presente invenzione, illustrati a titolo esemplificativo e non limitativo con l'ausilio degli allegati disegni in cui:
la figura 1 mostra uno schema generale dell?apparato per il monitoraggio e la gestione della corretta connessione e del funzionamento delle linee idrauliche di una connessione macchina/utenza secondo la presente invenzione;
le figure 2A mostra un esempio di mezzi per l?identificazione degli innesti maschio di tipo noto dallo stato dell?arte, che impiegano un inserto identificativo con colore differente per ciascuna linea; le figure 2B e 2C mostrano possibili forme di realizzazione dei mezzi per l?identificazione univoca degli innesti maschio secondo la presente invenzione, illustrati a titolo esemplificativo posizionati su inserti impugnabili dall?utente per linee idrauliche lato utenza; in particolare la figura 2B mostra una possibile forma di realizzazione in cui detti mezzi per l?identificazione degli innesti maschio comprendono un tag a pastiglietta, integrato in un supporto analogo all?indicatore visivo colorato di tipo noto mostrato in figura 2A; la figura 2C mostra una possibile forma di realizzazione in cui detti mezzi per l?identificazione degli innesti maschio comprendono un RFID di tipo ?flexy?, integrato all?interno dei due semigusci dell?impugnatura;
le figure 3A e 3B mostrano possibili forme di realizzazione dei mezzi per l?identificazione univoca delle porte, rispettivamente per innesto femmina singolo (fig. 3A) e per una fusione comprendente due cartucce (fig. 3B) la fusione mostrata in fig. 3B ? mostrata a titolo puramente esemplificativo; esistono infatti diverse possibili forme realizzative per le fusioni in ghisa normalmente impiegate per alloggiare gli innesti o cartucce femmina lato macchina, tutte ugualmente servibili dalla soluzione tecnica qui descritta, che sar? opportunamente dimensionata per la specifica forma della fusione;
la figura 4 mostra uno schema del modulo di trasmissione dati secondo la presente invenzione;
la figura 5 mostra uno schema a blocchi semplificato delle principali funzioni implementabili attraverso l?applicazione software (App) per dispositivi mobili secondo la presente invenzione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE
Con particolare riferimento alle allegate figure, l?apparato 1 secondo la presente invenzione consente il monitoraggio e la gestione della corretta connessione e del funzionamento delle linee idrauliche 30 che realizzano il collegamento tra una macchina operatrice 10 ed una utenza 20.
Pi? in particolare l?apparato secondo la presente invenzione si riferisce al controllo del collegamento idraulico tra una macchina operatrice 10 la quale a sua volta comprende un circuito idraulico primario, ed un apparato o utenza 20, la quale a sua volta comprende un circuito idraulico secondario, in cui ciascuna di dette linee idrauliche 30 realizza il collegamento tra detto circuito idraulico primario di detta macchina 10 operatrice e detto circuito idraulico secondario di detta utenza 20 per mezzo di innesti rapidi.
In particolare, ciascuna di dette linee idrauliche 30 comprende almeno un innesto rapido 30a, 30b a sua volta formato da un innesto o cartuccia femmina 30a, in genere collegato al circuito primario di detta macchina operatrice 10, ed un innesto maschio 30b, generalmente collegato al circuito idraulico secondario di detta utenza 20.
Con particolare riferimento alla figura 2A ? mostrato un esempio di mezzi per l?identificazione degli innesti maschio di tipo noto dallo stato dell?arte, che impiegano un inserto identificativo 31 con colore differente per ciascuna linea identificativo. Tale sistema ? puramente visivo e non consente alcun tipo di verifica del corretto accoppiamento.
L?apparato 1 secondo la presente invenzione comprende mezzi 50b, 50b? per l?identificazione univoca di ciascuno di detti innesti maschio 30b che possono adattarsi ad essere inseriti, ad esempio, nei semigusci dell?impugnatura di un innesto maschio 30b gi? esistente.
A titolo esemplificativo, con riferimento alle figure 2B e 2C, sono mostrate possibili forme di realizzazione dei mezzi 50b, 50b? per l?identificazione degli innesti maschio che possono comprendere rispettivamente un tag a pastiglietta 50b, come mostrato ad esempio in figura 2B, che pu? essere integrato nel supporto all?etichetta visiva colorata di tipo noto mostrato in figura 2A, oppure un RFID di tipo ?flexy? 50b?, integrato all?interno dei due semigusci dell?impugnatura come mostrato a titolo esemplificativo in figura 2C.
L?apparato 1 secondo la presente invenzione comprende inoltre mezzi 40a, 40a? per l?identificazione di ciascuno di detti innesti o cartucce femmina 30a, ed un modulo di trasmissione dati 60 atto ad identificare detti innesti maschio 30b e a segnalare all?utente il corretto o scorretto accoppiamento tra detti innesti maschio 30b e detti innesti o cartucce femmina 30a, guidando l?utente nelle operazioni di connessione delle linee 30.
Come descritto, dunque, detti mezzi per l?identificazione di ciascun innesto maschio 30b comprendono almeno un TAG RFID passivo 50b, 50b? accoppiato a ciascuno di detti innesti maschio 30b di ciascuna linea 30, e detti mezzi per l?identificazione di ciascun innesto o cartuccia femmina 30a comprendono almeno un elemento sensorizzato 40a, 40a? accoppiato a ciascun innesto o cartuccia femmina 30a di ciascuna linea. Preferibilmente detto elemento sensorizzato 40a, 40a? comprende almeno un microinterruttore 41 atto a rilevare l?avvenuta corretta connessione dell?innesto maschio 30b entro l?innesto o cartuccia femmina 30a, ed almeno un mezzo di segnalazione visiva 42 atto a comunicare all?utente il corretto o lo scorretto accoppiamento tra un determinato innesto maschio 30b e quella specifica porta (innesto o cartuccia) femmina 30a.
Vantaggiosamente, detto modulo di comunicazione dati 60 ? posto a bordo di detta macchina 10 e comprende una o pi? antenne RFID 61 atte ad attivare detti TAG passivi 50b, 50b? accoppiati a ciascuno di detti innesti maschio 30b e a leggerne il segnale ID univoco di ritorno emesso dai TAG, ed almeno un microprocessore 62 in comunicazione di segnale con detto microinterruttore 41 e con detti mezzi di segnalazione visiva 42.
Detto microinterruttore, o microswitch, 41 si attiva alla avvenuta corretta connessione dell?innesto maschio 30b nella porta femmina 30a. Il microinterruttore 41 segnala l?avvenuta connessione, mentre il microprocessore 62 rileva se il collegamento ? correttamente, mentre saranno i mezzi di segnalazione visiva 42 previsti su detto elemento sensorizzato 40a, 40a? a guidare l?utente nella fase di connessione. Ad esempio, detti mezzi di segnalazione visiva 42 che sono previsti in corrispondenza di ciascuna porta (innesto o cartuccia) femmina 30a lato macchina comprenderanno una luce LED che viene accesa per indicare la corretta porta cui connettere un determinato innesto maschio 30b. L?antenna 61 riceve il segnale ID di ritorno dal TAG passivo presente sull?innesto maschio e comunica l?identificazione dell?innesto maschio al microprocessore 62 il quale individua, grazie alla configurazione che ha in memoria, la corretta porta 30a lato macchina cos? da guidare l?operatore nell?effettuare il corretto collegamento idraulico.
Il microinterruttore 41 segnala poi se la connessione tra maschio e femmina ? avvenuta correttamente oppure no.
L?apparato 1 secondo la presente invenzione prevede dunque un sistema di riconoscimento basato, nella forma di realizzazione preferita qui illustrata a titolo esemplificativo anche con riferimento alle allegate figure, sulla tecnologia RFID in cui il riconoscimento di un TAG passivo previsto su ciascun innesto maschio 30b associato ad ogni linea idraulica dell?utenza avviene a distanza per mezzo di un segnale emesso dall?antenna RFID 61 di detto modulo di comunicazione dati 60, detta antenna 61 essendo adatta ad attivare i TAG passivi 50b, 50b? previsti su ciascuno di detti innesti maschio 30b e a leggerne il segnale ID univoco di ritorno da emesso da detti TAG.
Vantaggiosamente, secondo quanto illustrato nelle allegate figure, detto modulo di comunicazione dati 60 comprende ulteriormente un?unit? di memoria 63 atta ad immagazzinare i dati relativi alla corretta configurazione delle linee idrauliche 30, quali i diversi abbinamenti di macchine e utenza (i.e trattore X con attrezzo Y), e tutti gli abbinamenti di ogni innesto/tubo dell?attrezzo con la relativa porta del trattore (dettata la prima volta dall?utente ?esperto?), mentre gli allarmi di sistema vengono segnalati dal microprocessore all?APP tramite un collegamento Bluethoot, cos? da segnalare all?utente come corretto o come non corretto un accoppiamento di un innesto maschio 30b ad un innesto o cartuccia femmina 30a.
Preferibilmente, detto modulo di comunicazione dati 60 ? configurato per comunicare dati verso e da un dispositivo elettronico 70 sul quale ? installato un software di gestione. Ancora pi? preferibilmente detto dispositivo elettronico 70 pu? essere costituito da un dispositivo mobile quale un tablet o uno smartphone, e detto software di gestione pu? essere costituito da una applicazione (App) per dispositivi mobili.
Il modulo di comunicazione dati 60 comprender? ulteriormente una scheda di trasmissione Bluetooth 64 per la comunicazione dei dati verso e da detto dispositivo elettronico 70 con modalit? Bluetooth, cos? che l?utente possa ricevere direttamente sul dispositivo mobile le informazioni relative all?accoppiamento delle linee idrauliche.
Come detto, dunque, l?apparato 1 secondo la presente invenzione comprende i seguenti macro-componenti:
- un modulo di comunicazione dati 60 basato su tecnologia RFID e Bluethoot;
- un elemento sensorizzato 40a, 40a? accoppiato a ciascuna porta comprendente l?innesto o cartuccia femmina 30a di ciascuna linea 30 lato macchina;
- mezzi per l?identificazione di ciascun innesto maschio 30b che comprendono almeno un TAG passivo 50b, 50b? montato in corrispondenza dell?innesto maschio.
Vantaggiosamente, l?apparato secondo la presente invenzione comprende inoltre un?applicazione software (App), preferibilmente per dispositivi mobili, per la gestione dei dati relativi alle linee di una pluralit? di macchine operatrici e di utenze.
Inoltre, sempre in accordo alla forma di realizzazione preferita della presente invenzione illustrata qui a titolo esemplificativo, l?apparato pu? ulteriormente prevedere, in comunicazione di dati con il dispositivo mobile 70, una piattaforma remota 80 per il salvataggio e la gestione dei dati che pu? ad esempio essere costituita da un server cloud o da un pc remoto, detta piattaforma 80 per il salvataggio e la gestione dei dati essendo in comunicazione di dati con detto dispositivo mobile 70, preferibilmente ma non attraverso una connessione di rete, cos? che i dati relativi agli innesti ed ai collegamenti delle diverse linee idrauliche 30 delle macchine operatrici 10 e delle varie utenze 20 inviati da detto modulo di comunicazione dati 60 al software di gestione costituito da detta applicazione o App per dispositivi mobili, o immessi direttamente dall?operatore in detta App, siano inviati a detta piattaforma remota 80 dove tali dati possono essere utilizzati per monitorare l?utilizzo dell?intero sistema idraulico, ovverosia dei circuiti idraulici primario e secondario, delle linee idrauliche di collegamento e dei relativi innesti, da parte dell?utente. Possono essere identificate le macchine sul quale il sistema ? installato, e ricevere i dati relativi al funzionamento dell?intero sistema, quali ad esempio le pressioni di esercizio della macchina, dell?utenza e, naturalmente, degli innesti. Tali dati possono essere caricati per mezzo di un inserimento manuale da parte dell?utente, se la macchina non ? dotata di linea can bus, oppure attraverso la linea can bus stessa, dato che nel modulo RFID ? previsto un interfacciamento can bus tramite scheda dedicata. I dati cos? raccolti possono essere opportunamente elaborati da appositi algoritmi per ottenere statistiche, e da queste generare analisi di manutenzione predittiva, sia per gli innesti (se identificati ed inseriti, dall?operatore, ad esempio nel corso dell?inserimento dei dati in occasione della prima configurazione dell?App) che per le macchine stesse. Vantaggiosamente, infatti, l?App appositamente sviluppata dalla Richiedente consente di eseguire almeno le seguenti operazioni:
? Registrarsi e indentificarsi con una propria utenza personalizzata (used ID e password);
? Gestire la tipologia di utenza (anche fornendo eventuali privilegi e/o funzionalit? rispetto ad utilizzatori dell?App);
? Inserire i dati delle proprie macchine operatrici e delle proprie attrezzature;
? Creare flotta personalizzate di macchine e di attrezzature;
? Creare e salvare specifiche configurazioni di accoppiamenti tra una determinata macchina ed una determinata attrezzatura o utenza, associando a tale accoppiamento una relativa matrice di accoppiamento degli innesti maschio lato utenza alle corrispondenti porte (innesti femmina o cartucce di blocchi di funzione) lato macchina; ? Avere un supporto (tramite App) durante la fase di primo abbinamento linee/porte e successive connessioni guidate delle linee;
? Inserire dati relativi all?attrezzo che si sta connettendo;
? Ricevere messaggi di warning relativi ad errori di connessione o malfunzionamenti del sistema;
? Trasferire le informazioni gestite dall?App alla piattaforma remota di salvataggio e gestione dati. L?applicazione software, indicata qui anche solo con App, ? stata pensata e sviluppata dalla Richiedente preferibilmente per dispositivi mobili quali smartphone o tablet ed implementa una pluralit? di funzioni che consentono di fornire supporto all?utente finale durante l?utilizzo dell?intero apparato mediante visualizzazione e gestione di una molteplicit? di informazioni e funzioni.
Oltre a quanto gi? qui sopra richiamato, l?App consente all?utente di creare la propria flotta di macchine e utenze inserendo i relativi dati.
Come visibile ad esempio con riferimento allo schema di Figura 5, attraverso men? dedicati l?utente potr? inserire nuove macchine o ricercare le macchine gi? inserite (?Tractors?), e inserire nuove utenze o ricercare le utenze gi? inserite (?Implement?).
Oltre a poter creare la propria flotta di macchine e utenze, l?utente pu? procedere con la fase di prima configurazione (?new configuration?) ed inserire direttamente in questa fase una nuova macchina (?add new tractor?) o ricercare (?search?) tra quelle che ha precedentemente inserito, o anche tra quelle disponibili nel database del portale o sito web dedicato posto su cloud o su server remoto, macchine (trattori e attrezzature) che saranno stati inseriti e validati da un?utenza ?Administrator? (e.g. l?odierna Richiedente Faster propietaria del software/App), oppure creati da ciascun utente e successivamente approvati dall?utente ?Administrator?.
Questo vale sia per trattori che per le attrezzature, mentre non vale per le configurazioni, dato che gli abbinamenti di trattore X / attrezzatura Y e relative connessioni sono a cura del singolo utente, cos? come potr? inserire una nuova utenza (?add new implement?) o ricercare (?search?) tra una utenza che ha precedentemente inserito, e potr? abilitare la connessione Bluetooth con il modulo RFID 60 (?enrolling BT?) per il collegamento di dati tra l?App installata sul dispositivo 70 ed il modulo RFID 60.
A questo punto l?utente pu? consentire al sistema di leggere, attraverso il modulo RFID 60 e l?App, il TAG presente sulle linee dell?utenza (?read RFID Tag?) e associare univocamente l?ID del Tag presente sull?innesto maschio della linea lato utenza con la corretta porta lato macchina (?Connect to correct female coupling?). L?associazione tra il corretto TAG ID dell?innesto maschio lato utenza, con la corretta porta femmina lato macchina, richiede l?accoppiamento fisico degli innesti da parte dell?operatore a bordo macchina. Gli abbinamenti tra ciascun innesto maschio e ciascuna porta femmina vengono poi salvati come configurazione corretta mediante l?App.
Altre operazioni che possono essere implementate attraverso l?App sono il salvataggio di dati relativi ad eventuali accessori dell?attrezzo o l?inserimento (opzionale) delle tipologie di innesti relativi alla linea connessa.
Pu? inoltre essere richiamata una configurazione precedentemente salvata, cos? come pu? essere verificata in tempo reale (on time) la correttezza di tutti gli abbinamenti linee / porte.
L?App prevedr? opportunamente di generare e visualizzare dei warning e degli alert relativi a:
- errori inserimento linee;
- errori interni al sistema;
cos? come potr? prevedere di generare un segnale di conferma all?operatore del fatto che tutte le linee sono collegate correttamente ed il lavoro di macchina operatrice ed utenza possono iniziare.
Come descritto sopra, i dati possono essere salvati direttamente mediante App su scheda di memoria nel modulo RFID 60, oppure (tramite connessione dello smartphone) e/o possono essere inviati a detta piattaforma remota 80 su cui ? implementato detto portale o sito web dedicato per l?ulteriore elaborazione e gestione dei dati con le altre finalit? che si sono brevemente descritte.
L?apparato 1 secondo la presente invenzione consente cos? all?utente di creare il primo abbinamento di ogni linea idraulica di una utenza con ciascuna corrispondente porta (con innesto femmina singolo o con cartucce inserite in blocchi o manifold) lato macchina. Dato il numero elevato e la elevata variabilit? di tipologie di trattori, di porte idrauliche montate su di essi, di attrezzature, nonch? di tipologie e numero di linee idrauliche delle attrezzature, nel corso della prima configurazione il primo abbinamento pu? essere generato dall?utente (considerato ?esperto?), essendo egli depositario della conoscenza tecnica delle proprie macchine e della migliore combinazione di linee e porte, e memorizzato dal software. In alternativa, per le macchine pi? complesse, l?abbinamento pu? essere generato dalla connessione CAN BUS tra macchina e attrezzo (se presente).
Nel caso di connessione CAN BUS sar? possibile trasferire alla macchina tramite tale connessione le informazioni relative al particolare attrezzo che si intende collegare (pressioni di utilizzo, portate, potenza necessaria, ecc.). Queste informazioni potranno essere utilizzate dalla macchina per gestire l?utilizzo ottimale dell?attrezzo (ottimizzazione della potenza, fuel saving, e via dicendo).
Anche in assenza di una connessione CAN BUS dell?attrezzo, tramite l?App ? possibile per l?utente inserire manualmente gli stessi parametri di funzionamento che verrebbero immessi nel sistema dalla rete CAN BUS. In questo modo ? possibile applicare il sistema secondo la presente invenzione anche a macchine operatrici e ad attrezzature meno recenti semplicemente installando a bordo macchina il modulo di comunicazione RFID 60 e gli elementi sensorizzati 40a, 40a? da accoppiare a ciascun innesto o cartuccia femmina 30a di ciascuna linea lato macchina.
Per quanto concerne il modulo di comunicazione dati 60 esso pu? vantaggiosamente essere posizionato come detto a bordo della macchina e comprender? preferibilmente i seguenti componenti:
- una o pi? antenne RFID 61;
- l?elettronica di controllo antenna/e;
- una scheda microprocessore 62;
- una modulo o scheda Bluetooth BLE 64;
- una scheda archiviazione dati (con scheda SD) 63; - una scheda CAN-BUS 65;
- una batteria tampone (opzionale) 66;
- una scheda convertitore DC/DC 67;
- una scheda resistori pull-up 68 per il collegamento ai microswitch 41;
- una scheda a transistor per il pilotaggio dei led 69;
- una o pi? morsettiere (M) per connessione esterna o in alternativa connettori maschio/femmina per ogni linea di periferica.
La connettivit? tra il modulo RFID di trasmissione dati 60 e le periferiche, cos? come tra il modulo 60 e la macchina operatrice 10 su cui ? montato e da cui riceve l?alimentazione, avviene con un collegamento fisico, preferibilmente via cavo. In alternativa, tuttavia, i collegamenti tra il modulo 60 e ciascun elemento periferico sensorizzato 40a, 40a? potrebbero tuttavia avvenire con modalit? WiFi o Bluetooth. In tal caso ogni elemento periferico sensorizzato 40a, 40a? previsto su ciascuna porta dovrebbe essere alimentato autonomamente, con una batteria per ogni elemento periferico, ed essere dotata di una elettronica di trasmissione dati dedicata. Il collegamento tra il modulo 60 ed i TAG passivi 50b, 50b? accoppiati a ciascuno di detti innesti maschio 30b delle linee idrauliche lato utenza, avviene invece attraverso la connessione RFID.
Tra il modulo di comunicazione 60 e il dispositivo 70, preferibilmente un dispositivo mobile quale tablet o smartphone dell?operatore su cui ? installata l?Applicazione software, il collegamento avviene come detto preferibilmente via Bluetooth.
Tra detto dispositivo mobile 70 e la relativa App e la piattaforma remota 80 di salvataggio e gestione dati la comunicazione dei dati avviene come detto preferibilmente attraverso la rete di comunicazione dati.
In caso di connettivit? CAN BUS, ? inoltre possibile consentire il flusso di dati relative anche ad altre apparecchiature e funzionalit? della macchina e dell?attrezzatura, non solo quindi relative alle linee idrauliche ma arrivando a fornire a detta piattaforma remota 80 ulteriori dati quali la geo localizzazione, le ore lavoro, e via dicendo, che possono essere utili in ottica manutenzione predittiva o per determinare le ragioni che possono aver determinato un?eventuale failure degli innesti.
Venendo ai mezzi per l?identificazione di ciascun innesto o cartuccia femmina 30a, o pi? genericamente della porta lato macchina, essi comprendono come detto preferibilmente almeno un elemento sensorizzato 40a, 40a? che costituisce un elemento installabile su innesti femmina o manifold comprendenti una pluralit? di cartucce femmina installate sulla macchina operatrice, ad esempio costituita da un trattore.
Ad oggi sono in genere gi? presenti sugli innesti o sulle cartucce dei manifold, come accessori, dei tappi raccogli olio (per gli innesti) e dei coperchi di protezione dalla polvere (per le fusioni).
Una possibile forma di realizzazione preferita degli elementi sensorizzati 40a, 40a? secondo la presente invenzione pu? dunque essere costituita da uno speciale tappo raccogli olio 40a nel caso di innesti singoli, ed in uno speciale coperchio di protezione 40a? nel caso di cartucce di una fusione o manifold.
Con riferimento alla Figura 3, a differenza dei semplici tappi raccogli olio o coperchi di protezione di tipo noto dallo stato dell?arte, gli elementi sensorizzati 40a, 40a? secondo la presente invenzione comprendono almeno un microinterruttore 41 ed almeno una luce LED 42, entrambi collegati elettricamente al modulo RFID 60. La luce LED 42 specifica di una determinata porta idraulica viene accesa dal modulo 60 ad indicare la porta corretta cui accoppiare l?innesto maschio 30b della linea idraulica dell?attrezzo, appena identificata tramite il TAG RFID 50b, 50b? ad essa associato. Il microinterruttore, opportunamente posizionato all?interno dell?elemento sensorizzato conformato a tappo 40a o a coperchio di protezione 40a?, chiude un contatto quando l?innesto maschio 30b ? correttamente inserito nella porta lato macchina. Connesso elettricamente con il modulo di trasmissione dati 60, il microinterruttore 41 segnala all?utente che l?inserimento dell?innesto maschio nella porta ? avvenuto correttamente.
Con riferimento alla Figura 2, i TAG passivi 50b, 50b? accoppiati a ciascuno di detti innesti maschio 30b delle linee idrauliche lato utenza possono essere realizzati in diversi formati, quali ad esempio una placchetta 50b o una etichetta adesiva 50b? al cui interno ? annegata la circuiteria elettronica atta a generare l?ID univoco e a trasmettere questo al modulo 60 quando attivato passivamente, per induzione, dal campo elettromagnetico emesso dall?antenna RFID 61. I TAG passivi non necessitano quindi di essere alimentati.
Il TAG passivo pu? essere installato direttamente in prossimit? dell?innesto maschio di ciascuna linea, oppure all?interno di un accessorio (quale ad esempio una manopola ergonomica ideata dalla stessa Richiedente che agevola l?impugnatura della linea) a sua volta installato sulla linea. L?installazione su di un accessorio facilita l?installazione (e l?eventuale sostituzione in caso di rottura) del TAG da parte dell?utente finale.
Il TAG restituisce il codice univoco e l?elettronica del sistema pu? associare a tale codice molteplici informazioni, quali ad esempio l?identificazione della corretta porta di connessione lato macchina; il nome o la descrizione della linea; eventuali altre informazioni identificative dell?attrezzo relativo a quella linea idraulica (tipologia attrezzo, marca, modello, parametri di funzionamento della linea o dell?attrezzo in generale).
? pure oggetto della presente invenzione il metodo per il monitoraggio e la gestione della corretta connessione e del funzionamento delle linee idrauliche 30 che collegano il circuito idraulico primario di una macchina operatrice 10 con il circuito idraulico secondario di una utenza 20, ed in cui il collegamento di ciascuna di dette linee idrauliche 30 avviene per mezzo di porte comprendenti un innesto o cartuccia femmina 30a sul lato macchina di detta linea 30 atte ad accogliere un corrispondente innesto maschio 30b previsto sul lato utenza di detta linea 30, in cui sono previste almeno le seguenti fasi:
- predisporre un apparato 1 secondo sin qui descritto; - configurare detta applicazione software o App inserendo i dati relativi alle macchine operatrici (?Tractors?) ed alle utenze (?Implement?);
- procedere con la fase di prima configurazione (?new configuration?) accoppiando manualmente il corretto innesto maschio 30b lato utenza supportante il relativo TAG passivo 50b, 50b? con la corretta porta femmina 30a lato macchina e salvare tale configurazione corretta mediante l?App;
- ripetere l?operazione di configurazione sino a che si ? completata la prima configurazione di tutte le linee idrauliche 30;
- abilitare (?enrolling BT?) la connessione Bluetooth tra il modulo RFID 60 per il collegamento di dati tra l?App installata sul dispositivo 70 ed il modulo RFID 60;
- collegare l?utenza 20 alla macchina operatrice 10 avvicinando un innesto maschio 30b delle linee di detta utenza alle porte 30a femmina lato macchina;
- emettere un campo elettromagnetico per mezzo dell?antenna 61 di detto modulo RFID 60 e leggere il segnale di ritorno emesso da detto TAG passivo 50b, 50b? associato a detto innesto maschio 30b;
- attraverso il microprocessore 62 collegato a detta antenna RFID 61 inviare a detta scheda di transistor per il pilotaggio dei led 69 un segnale atto a determinare l?accensione del LED 42 corrispondente alla porta corretta guidando cos? l?utente nel collegamento della linea idraulica;
- rilevare attraverso un segnale inviato da detto microinterruttore 41 a detto microprocessore 64 attraverso detta scheda resistori pull-up 68, lo stato di corretta connessione degli innesti maschio 30b entro le porte 30a femmina.
Il metodo secondo la presente invenzione pu? inoltre comprendente un?ulteriore fase consistente nell?inviare i dati e le configurazioni degli accoppiamenti delle linee 30 memorizzate tramite detta App installata su detto dispositivo mobile 70 ad una piattaforma remota 80 di salvataggio e gestione dati.
Si ? cos? mostrato come l?apparato 1 ed il metodo secondo la presente invenzione consentano di assolvere al compito e di raggiungere gli scopi che l?invenzione si era prefissa.
Pi? in particolare, dalla descrizione fornita si comprende come l?apparato ed il metodo secondo la presente invenzione consentano di guidare l?utente nel corretto collegamento delle linee idrauliche di una utenza al circuito idraulico di una macchina operatrice. Inoltre, grazie alla presente invenzione, ed in particolare all?applicazione software dedicata che pu? vantaggiosamente essere implementata in forma di App per dispositivi mobili, l?operatore pu? essere guidato nel corretto accoppiamento di diverse utenze alla medesima o a diverse macchine operatrici agevolando le operazioni di collegamento anche in caso di flotte numerose.
Ancora, come si ? mostrato l?apparato ed il metodo per il monitoraggio e la gestione della corretta connessione e del funzionamento delle linee idrauliche di un accoppiamento macchina/utenza secondo la presente invenzione consentono anche di monitorare i dati relativi anche ad altre apparecchiature e funzionalit? della macchina e dell?attrezzatura, non solo quindi relative alle linee idrauliche, potendo anche rilevare e fornire a detta piattaforma remota 80 ulteriori dati quali la geo localizzazione, le ore lavoro, e via dicendo, che possono essere implementate mediante opportuna sensoristica in una architettura CAN BUS collegata a detto modulo di trasmissione dati 60 ed inviati tramite detta App per poter derivare utili informazioni in ottica manutenzione predittiva o per determinare le ragioni che possono aver determinato un?eventuale failure degli innesti.
La presente invenzione ? stata descritta, a titolo illustrativo ma non limitativo, secondo forme di realizzazione preferite, ma ? da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate da un esperto nel ramo, senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito nelle rivendicazioni allegate.
Claims (10)
1. Apparato (1) per il monitoraggio e la gestione della corretta connessione e del funzionamento delle linee idrauliche (30) che realizzano il collegamento del circuito idraulico primario di una macchina operatrice (10) con il circuito idraulico secondario di una utenza (20) in cui il collegamento di ciascuna di dette linee idrauliche avviene per mezzo di porte comprendenti un innesto o cartuccia femmina (30a) sul lato macchina di detta linea (30) atte ad accogliere un innesto maschio (30b) previsto sul lato utenza di detta linea (30), detto apparato (1) comprendendo inoltre mezzi (50b, 50b?) per l?identificazione univoca di ciascuno di detti innesti maschio (30b), e mezzi (40a, 40a?) per l?identificazione di ciascuna di dette porte comprendenti di detti innesti o cartucce femmina (30a), ed un modulo di trasmissione dati (60) previso su detta macchina (10) e atto ad identificare detti innesti maschio (30b) in avvicinamento a dette porte (30a) e a segnalare all?utente la porta corretta per effettuare l?accoppiamento idraulico tra detti innesti maschio (30b) e detti innesti o cartucce femmina (30a), guidando l?utente nelle operazioni di connessione delle linee (30).
2. Apparato (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (50b, 50b?) per l?identificazione di ciascun innesto maschio (30b) comprendono almeno un TAG RFID passivo (50b, 50b?) accoppiato a ciascuno di detti innesti maschio (30b) di ciascuna linea (30), e detti mezzi (40a, 40a?) per l?identificazione di ciascuna di dette porte comprendenti un innesto o cartuccia femmina (30a) comprendono almeno un elemento sensorizzato (40a, 40a?) accoppiato a ciascuna porta e comprendente almeno un microinterruttore (41) atto a rilevare l?avvenuta corretta connessione dell?innesto maschio (30b) entro l?innesto femmina (30a) ed almeno un mezzo di segnalazione visiva (42) atto ad indicare all?utente la porta lato macchina cui accoppiare l?innesto maschio (30b) dell?utenza.
3. Apparato (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto modulo di comunicazione dati (60) ? posto a bordo di detta macchina (10) e comprende una o pi? antenne RFID (61) atte ad attivare detti TAG RFID passivi (50b, 50b?) accoppiati a ciascuno di detti innesti maschio (30b) e a leggerne il segnale ID univoco di ritorno emesso da ciascuno di detti TAG RFID, ed almeno un microprocessore (62) in comunicazione di segnale con detto microinterruttore (41) e con detti mezzi di segnalazione visiva (42).
4. Apparato (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto modulo di comunicazione dati (60) comprende ulteriormente un?unit? di memoria (63) atta ad immagazzinare i dati relativi alla configurazione delle linee idrauliche (30) impostata dall?utente, l?eventuale in modo da poter segnalare all?utente un accoppiamento di un innesto maschio (30b) ad un innesto o cartuccia femmina (30a) che non corrisponde alla configurazione in memoria.
5. Apparato (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto modulo di comunicazione dati (60) ? in comunicazione di dati con un dispositivo elettronico (70) sul quale ? installato un software di gestione (App).
6. Apparato (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo elettronico (70) ? costituito da un dispositivo mobile quale tablet o smartphone e che detto software ? costituito da una applicazione (App) per dispositivi mobili.
7. Apparato (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto modulo di comunicazione dati (60) comprende ulteriormente una scheda di trasmissione Bluetooth (64) per la comunicazione di dati verso e da detto dispositivo elettronico (70).
8. Apparato (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo elettronico (70) ? in comunicazione di dati per mezzo di una connessione di rete con una piattaforma remota (80) cos? che i dati relativi agli innesti ed ai collegamenti delle diverse linee idrauliche (30) delle macchine operatrici (10) e delle varie utenze (20) inviati da detto modulo di comunicazione dati (60) all?applicazione di gestione (App) per dispositivi mobili (70) possano essere utilizzati per monitorare le modalit? di utilizzo dell?intero sistema idraulico.
9. Metodo per il monitoraggio e la gestione della corretta connessione e del funzionamento delle linee idrauliche (30) che realizzano il collegamento del circuito idraulico primario di una macchina operatrice (10) con il circuito idraulico secondario di una utenza (20) in cui il collegamento di ciascuna di dette linee idrauliche (30) avviene per mezzo di porte comprendenti un innesto o cartuccia femmina (30a) sul lato macchina di detta linea (30) atte ad accogliere un innesto maschio (30b) previsto sul lato utenza di detta linea (30), il metodo comprendendo almeno le seguenti fasi:
- predisporre un apparato (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti;
- configurare detta applicazione software (App) inserendo i dati relativi alle macchine operatrici (?Tractors?) ed alle utenze (?Implement?);
- abilitare (?enrolling BT?) la connessione Bluetooth tra il modulo RFID (60) per il collegamento di dati tra l?App installata sul dispositivo (70) ed il modulo RFID (60);
- procedere con la fase di prima configurazione (?new configuration?) accoppiando manualmente il corretto innesto maschio (30b) lato utenza supportante il relativo TAG RFID passivo (50b, 50b?) con la corretta porta femmina (30a) lato macchina e salvare tale configurazione corretta mediante l?App o nel caso di macchine gi? connesse acquisire i dati di prima configurazione macchina/attrezzatura mediante connessione alla linea can bus della macchina; - ripetere l?operazione di riconoscimento RFID e accoppiamento sino a che si ? completata la prima configurazione di tutte le linee idrauliche (30); - collegare l?utenza (20) alla macchina operatrice (10) avvicinando un innesto maschio (30b) delle linee di detta utenza alle porte (30a) femmina lato macchina;
- emettere un campo elettromagnetico per mezzo dell?antenna (61) di detto modulo RFID (60) e leggere il segnale di ritorno emesso da detto TAG passivo (50b, 50b?) associato a detto innesto maschio (30b); - attraverso il microprocessore (62) collegato a detta antenna RFID 61 inviare a detta scheda di transistor per il pilotaggio dei led (69) un segnale atto a determinare l?accensione del LED (42) corrispondente alla porta corretta guidando cos? l?utente nel collegamento della linea idraulica;
- rilevare attraverso un segnale inviato da detto microinterruttore (41) a detto microprocessore (64) attraverso detta scheda resistori pull-up (68), lo stato di corretta connessione degli innesti maschio (30b) entro le porte (30a) femmina.
10. Metodo secondo la rivendicazione precedente, comprendente l?ulteriore fase consistente nell?inviare i dati e le configurazioni degli accoppiamenti delle linee (30) memorizzate su detta App installata su detto dispositivo mobile (70) ad una piattaforma remota (80) di salvataggio e gestione dati.
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