ITBO20110771A1 - Procedimento ed apparato per il posizionamento di scatole di carta o cartone su fogli sbozzati di rivestimento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

PROCEDIMENTO ED APPARATO PER IL POSIZIONAMENTO DI SCATOLE DI CARTA O CARTONE SU FOGLI SBOZZATI DI RIVESTIMENTO

La presente invenzione à ̈ relativa ad un procedimento ed un apparato per il posizionamento di scatole su fogli sbozzati di rivestimento.

In particolare, il trovato riguarda scatole (da imballaggio) in carta o cartone di pregio.

L'ambito tecnico della presente invenzione à ̈ quello della lavorazione industriale per il rivestimento di scatole aventi una parete di fondo e una parete laterale definita da una pluralità qualsiasi di pareti laterali, in particolare per rivestire scatole con un foglio di rivestimento pre-incollato (denominato anche sbozzato di rivestimento).

Per quanto riguarda la conformazione dello sbozzato di rivestimento, generalmente esso ha un numero di lamelle pari al numero di lati della base e ciascuna lamella à ̈ connessa ad un corrispondente lato della base. Tale tipologia di sbozzato viene generalmente denominata “a petali†.

Tuttavia, si osservi che sono utilizzati anche sbozzati di forme diverse.

Per esempio, Ã ̈ possibile che le lamelle siano in numero pari (o superiore) al numero di lati della base, ma che le lamelle direttamente collegate alla base siano in numero inferiore ai lati della base, in quanto alcune lamelle sono collegate ad altre lamelle.

In tal caso, lo sbozzato viene denominato generalmente “ad H†o “a T†o “a croce†, a seconda della configurazione assunta dallo sbozzato quando à ̈ disteso su un piano.

Se le lamelle sono in numero superiore ai lati della base, vi sono lamelle associate ad altre lamelle e ripiegabili lateralmente per rivestire una medesima faccia della parete laterale della scatola, ciascuna abbracciando un proprio spigolo verticale di tale faccia.

Si osservi che l’invenzione oggetto del presente trovato non trova applicazione indipendentemente dalla tipologia di sbozzato utilizzata.

Sono note linee di rivestimento di scatole da imballaggio preposte ad accoppiare una scatola, già formata, con un foglio di rivestimento precedentemente incollato.

Tali linee sono dotate di sistemi di movimentazione tramite i quali una successione di scatole viene trasportata fino in corrispondenza di un apparato di rivestimento che si occupa di applicare il foglio preincollato alle pareti della scatola per completare il rivestimento della stessa.

Le scatole vengono portate in corrispondenza del summenzionato apparato di rivestimento già accoppiate con il rispettivo foglio di rivestimento, vale a dire ciascuna con la propria parete di base appoggiata sulla superficie pre-incollata del foglio in corrispondenza di una porzione centrale del foglio di rivestimento stesso, e con la rispettiva apertura verso l’alto.

Al fine di realizzare una corretta sovrapposizione della parete di base con detta porzione centrale del foglio di rivestimento, su tali linee à ̈ previsto un apposito apparato di posizionamento il quale realizza un centraggio o "puntamento" della scatola sul foglio di rivestimento.

L’apparato di posizionamento à ̈ disposto immediatamente a monte dell’apparato di rivestimento ed à ̈ operativo lungo una linea di trasporto costituita da un nastro di trasporto aspirante che trattiene e trasporta il foglio da un rullo incollatore all’apparato di rivestimento. Il centraggio della scatola sul foglio di rivestimento à ̈ reso necessario dall’esigenza di poter, successivamente, ottenere una perfetta sovrapposizione di lembi laterali del foglio di rivestimento sulle singole pareti laterali della scatola.

Il centraggio della scatola à ̈ reso possibile da una pluralità di sensori che, associati ad una testa di supporto e movimentazione della scatola, rilevano otticamente la posizione del foglio sul nastro di trasporto e comandano di conseguenza il posizionamento della testa di supporto determinando l’orientazione corretta da fornire alla scatola al momento dell'accoppiamento con il foglio.

Più in dettaglio, i sensori ottici vengono puntati sul foglio in corrispondenza di punti specifici nei quali sono in grado di apprezzare un contrasto cromatico tra il foglio di rivestimento ed il nastro di trasporto sottostante, in modo tale da rilevare rispettive parti del profilo esterno del foglio di rivestimento.

La testa di supporto della scatola à ̈ movimentata da appositi attuatori lineari (cilindri idraulici o pneumatici) che governano la traslazione cartesiana della testa di supporto su un piano parallelo al nastro di trasporto, nonché la rotazione della testa di supporto nel medesimo piano. Ciascun attuatore à ̈ associato ad una rispettiva fotocellula che fornisce all’attuatore un segnale di arresto quando la fotocellula rileva il raggiungimento della rispettiva porzione del profilo esterno del foglio di rivestimento. In maggior dettaglio, sono generalmente previsti tre attuatori, due dei quali disposti parallelamente tra loro ed attivi lungo una prima direzione (generalmente perpendicolare alla direzione di avanzamento del nastro di supporto), mentre il terzo à ̈ attivo in una seconda direzione perpendicolare alla prima. Risulta quindi che i due attuatori paralleli, in funzione di una corsa tra di essi uguale o differente, realizzano rispettivamente una traslazione o una rotazione della testa di supporto. Il terzo attuatore determina invece una traslazione della posizione in una direzione perpendicolare.

Il principio di lavoro degli apparati sopra descritti prevede la movimentazione dei tre attuatori fino a quando la rispettiva fotocellula rileva il raggiungimento della rispettiva porzione del profilo esterno del foglio di rivestimento, determinando l’arresto dell’attuatore.

La Richiedente ha riscontrato che apparati del tipo sopra descritto hanno una precisione di lavoro spesso non adeguata allo standard richiesto ed, in particolare, migliorabile.

Ciò che inficia il raggiungimento di un’elevata precisione di posizionamento negli apparati noti sopra descritti à ̈ il sistema utilizzato per la compensazione dell’angolo di rotazione relativo tra il foglio di rivestimento e la scatola.

In particolare, poiché tali apparati gestiscono la rotazione della testa mediante due dei tre attuatori utilizzati anche per la traslazione della testa, ne deriva che il movimento di rotazione della testa à ̈ inevitabilmente accoppiato ai due movimenti di traslazione lungo le due direzioni perpendicolari.

Inoltre, poiché tali apparati utilizzano per il posizionamento della testa un sistema ad “inseguimento†del profilo del foglio di rivestimento, si ha che il movimento angolare si riflette sul posizionamento negli altri assi, per cui vi à ̈ un rischio di errore intrinseco insito nel fatto che quando uno dei tre attuatori si ferma non appena sente di avere raggiunto il suo target (determinato dalla rispettiva fotocellula) gli altri attuatori teoricamente non sono ancora arrestati, e continuano nel movimento di inseguimento. Conseguentemente, il proseguimento del movimento degli altri due attuatori, ed in particolare dei due che realizzano la rotazione, può determinare un ulteriore movimento della testa che la discosta dal corretto posizionamento precedentemente raggiunto dal primo attuatore che si era fermato, discostandolo dalla corretta posizione raggiunta in precedenza (e determinata correttamente dalla fotocellula).

Al termine della movimentazione dei tre attuatori, quindi, l’orientazione assunta dalla testa di supporto della scatola potrebbe discostarsi da quella idealmente determinata dalle fotocellule a causa dell’accoppiamento intrinseco del movimento di regolazione della rotazione con le due traslazioni perpendicolari.

Pertanto, scopo del presente trovato à ̈ rendere disponibile un procedimento ed un apparato che superino gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, à ̈ scopo del presente trovato mettere a disposizione un procedimento ed un apparato per il posizionamento di scatole da imballaggio in linee di rivestimento che consentano di ottenere un elevato standard di precisione nell’accoppiamento di tali scatole con i rispettivi fogli di rivestimento.

Lo scopo à ̈ pienamente raggiunto dal procedimento e dall’apparato secondo il presente trovato, che si caratterizza per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate.

In particolare, il procedimento secondo il trovato si caratterizza per il fatto di comprendere una fase di acquisizione di almeno un’immagine fotografica del foglio di rivestimento mentre à ̈ disposto sul trasportatore, ed una fase di elaborazione dell’immagine fotografica acquisita per determinare almeno un’orientazione angolare assunta dal foglio di rivestimento sulla superficie di supporto del trasportatore. Successivamente, la testa di supporto della scatola viene sottoposta ad una rotazione in funzione di tale orientazione angolare in modo tale che, al termine della rotazione, la scatola supportata dalla testa di supporto risulti orientata in allineamento angolare con il foglio di rivestimento.

Preferibilmente, la testa di supporto à ̈ inoltre sottoposta ad una movimentazione, in un piano parallelo al trasportatore, assoggettata ad un’azione di controllo esplicata da una coppia di fotocellule collegate solidalmente alla testa di supporto, in modo da realizzare una correzione del posizionamento della scatola in senso traslazionale “ad inseguimento†rispetto al profilo esterno del foglio di rivestimento. In particolare, lo spostamento della testa di supporto nel piano parallelo al trasportatore à ̈ realizzato mediante due movimenti di traslazione lungo rispettive direzioni tra loro trasversali, ciascuno dei quali à ̈ associato ad una rispettiva fotocellula. Ciascuno dei movimenti di traslazione viene interrotto in un istante in cui la rispettiva fotocellula rileva il raggiungimento di almeno una discontinuità cromatica (individuante un profilo esterno del foglio di rivestimento) tra il foglio di rivestimento e la superficie di supporto del trasportatore.

Preferibilmente, la fase di elaborazione dell’immagine fotografica comprende una fase di determinazione del valore di un angolo definito tra una porzione prestabilita del foglio di rivestimento ed un riferimento fisso, e la successiva rotazione della testa di supporto à ̈ realizzata in funzione del valore di tale angolo.

Preferibilmente, la fase di acquisizione dell’immagine fotografica à ̈ realizzata su di un foglio di rivestimento disposto a monte della stazione di posizionamento (in cui la scatola viene posizionata sul foglio di rivestimento) lungo una direzione di avanzamento definita dal trasportatore.

In maggior dettaglio, la fase di acquisizione dell’immagine fotografica à ̈ realizzata su di un foglio di rivestimento disposto a monte, lungo la direzione di avanzamento del trasportatore, rispetto ad un foglio di rivestimento che ha già raggiunto la stazione di posizionamento.

Preferibilmente, i due movimenti di traslazione della testa di supporto sono realizzati successivamente al completamento del movimento di rotazione della testa di supporto.

L’apparato secondo il trovato si caratterizza per il fatto di comprendere, preferibilmente in una collocazione a monte della stazione di posizionamento, una stazione per l’acquisizione di almeno un’immagine (fotografica) del foglio di rivestimento mentre à ̈ disposto sul trasportatore, e di comprendere un’unità di controllo programmata per elaborare tale immagine fotografica in modo tale da determinare almeno un’orientazione angolare assunta dal foglio di rivestimento sul trasportatore e comandare la rotazione della testa di supporto in funzione di tale orientazione angolare.

Preferibilmente, la stazione di posizionamento comprende almeno una coppia di fotocellule rivolte verso il trasportatore per rilevare almeno una discontinuità cromatica tra la superficie di supporto del trasportatore e un foglio di rivestimento disposto su detta superficie di supporto. L’apparato à ̈ equipaggiato con mezzi di movimentazione attivi su un telaio mobile di supporto della testa di supporto per suddividere il movimento di spostamento della testa di supporto in almeno due movimenti di traslazione lungo rispettive direzioni tra loro trasversali (non parallele, preferibilmente perpendicolari) e giacenti su un piano parallelo alla superficie di supporto del trasportatore, così da realizzare la citata logica di funzionamento “ad inseguimento†. In particolare, l’unità di controllo à ̈ collegata alle fotocellule ed ai mezzi di movimentazione per assoggettare ciascun movimento di traslazione della testa di supporto ad una rispettiva fotocellula, ed à ̈ inoltre programmata per attivare i mezzi di movimentazione in funzione di segnali emessi dalle fotocellule e per interrompere almeno uno dei movimenti di traslazione della testa di supporto quando la corrispondente fotocellula rileva il raggiungimento di una discontinuità cromatica tra il foglio di rivestimento e la superficie di supporto del trasportatore.

Preferibilmente, la stazione di acquisizione à ̈ disposta a monte della stazione di posizionamento rispetto alla direzione di avanzamento del trasportatore.

Preferibilmente, la stazione di acquisizione comprende una fotocamera disposta al di sopra del trasportatore e rivolta verso di esso, ed à ̈ traslabile lungo la direzione di avanzamento del trasportatore.

A tale scopo, la stazione di acquisizione comprende un portale di supporto della fotocamera, scorrevolmente supportato su rispettive guide parallele alla direzione di avanzamento identificata dal trasportatore.

Preferibilmente, l’unità di controllo à ̈ programmata per calcolare, a partire dall’immagine fotografica acquisita, il valore di un angolo di inclinazione di un foglio di rivestimento rispetto ad un riferimento fisso e per attivare i movimenti di traslazione della testa di supporto in modo tale da portare il telaio mobile ad assumere, rispetto al riferimento fisso, un angolo coincidente con l’angolo ottenuto dall’elaborazione dell’immagine fotografica.

Preferibilmente, il telaio mobile comprende una struttura scorrevole supportante la testa di supporto e sostenuta da rispettive guide longitudinali per scorrere rispetto al telaio fisso lungo la direzione di avanzamento, e tale struttura mobile à ̈ associata ad primo attuatore preposto a movimentarla lungo le guide longitudinali. Preferibilmente, tale primo attuatore à ̈ montato su una struttura di supporto rotazionalmente solidale alla struttura scorrevole secondo il movimento di rotazione della testa di supporto nel piano parallelo al trasportatore.

Preferibilmente, i mezzi di movimentazione comprendono un secondo ed un terzo attuatore, paralleli tra loro, per movimentare la struttura scorrevole in traslazione lungo una direzione trasversale alla direzione di avanzamento e/o in rotazione nel piano parallelo alla superficie di supporto del trasportatore.

Ciascuna guida longitudinale à ̈ sostenuta da un corrispondente supporto trasversale atto a guidare la guida longitudinale, e con essa la struttura scorrevole, in un movimento di traslazione e/o rotazione nel piano parallelo alla superficie di supporto del trasportatore. Ciascun supporto trasversale à ̈ scorrevolmente accoppiato ad un telaio fisso per scorrere perpendicolarmente alla direzione di avanzamento ed à ̈ inoltre incernierato alla rispettiva guida longitudinale per consentire un’inclinazione della guida longitudinale rispetto al telaio fisso.

Preferibilmente, il summenzionato primo attuatore comprende un corpo di base solidale ad una delle guide longitudinali ed uno spintore collegato alla struttura scorrevole per movimentare la struttura scorrevole lungo le guide longitudinali. Conseguentemente, il primo attuatore à ̈ rotazionalmente solidale alla struttura scorrevole rispetto ad un movimento di rotazione nel piano parallelo al trasportatore.

Preferibilmente, gli attuatori sono del tipo a vitemadrevite e comprendono ciascuno un motore elettrico di tipo brushless.

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo il suddetto scopo, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate, ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

- la figura 1 illustra un apparato per il posizionamento di scatole da imballaggio secondo la presente invenzione;

- le figure 2 e 3 mostrano l’apparato di figura 1 secondo una vista in pianta ed in accordo con due differenti configurazioni operative;

- le figure 4 e 5 mostrano una prima porzione dell’apparato di figura 1 vista da due differenti angolazioni;

- la figura 6 mostra una seconda porzione dell’apparato di figura 1;

- la figura 7 mostra la porzione di apparato di figura 6 con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre.

Conformemente ai disegni allegati, con 1 Ã ̈ complessivamente rappresentato un apparato per il posizionamento di scatole da imballaggio in linee di rivestimento di tali scatole.

L’apparato 1 à ̈ destinato in particolare alla movimentazione di scatole 100 (di forma qualsiasi, parallelepipeda nell’ambito della presente descrizione) al fine di determinare un corretto posizionamento delle stesse rispetto a corrispondenti fogli di rivestimento 200 i quali, in successive stazioni di piegatura e rivestimento, vengono ripiegati ed avvolti sulla rispettiva scatola 100 per rivestirne interamente almeno le superfici esterne.

Con riferimento alla figura 1, l’apparato 1 comprende un trasportatore 2 in forma di nastro definente una direzione di avanzamento “A†orizzontale.

Il trasportatore 2 definisce superiormente una superficie di supporto 3 piana sulla quale vengono disposti, secondo una successione ordinata, fogli di rivestimento 200 preincollati, vale a dire aventi almeno una parte della faccia superiore resa adesiva per aderire immediatamente alle scatole 100 a cui vengono applicati.

Ciascun foglio di rivestimento 200 presenta una porzione centrale, o base, destinata ad aderire alla parete di base di una corrispondente scatola 100, e una pluralità di pannelli laterali in numero corrispondente alle pareti laterali della scatola 100. Preferibilmente, il foglio di rivestimento 200 à ̈ nella forma di uno sbozzato monopezzo in materiale cartaceo o simile.

L’apparato 1 comprende inoltre una stazione di posizionamento 4, disposta sul trasportatore 2 lungo la direzione di avanzamento e cooperante con il trasportatore 2 per applicare a ciascun foglio di rivestimento 200 una corrispondente scatola 100 da imballaggio disposta secondo un orientamento prestabilito rispetto al foglio di rivestimento 200.

In altre parole, poiché i fogli di rivestimento 200 possono essere disposti sul trasportatore 2 secondo orientamenti non perfettamente identici tra loro, la stazione di posizionamento 4 à ̈ preposta a orientare ciascuna scatola 100 secondo un orientamento identico al corrispondente foglio di rivestimento 200 così che la parete di base della scatola 100 abbia il proprio perimetro esterno perfettamente allineato al profilo della base del foglio di rivestimento 200.

Scendendo maggiormente nel dettaglio, la stazione di posizionamento 4 comprende un telaio fisso 5 ed un telaio mobile 6, disposto al di sopra del trasportatore 2 e mobile rispetto al telaio fisso 5 almeno secondo un movimento di scorrimento e/o traslazione su un piano orizzontale parallelo alla superficie di supporto 3 del trasportatore 2.

Il telaio fisso 5 comprende un basamento 5a avente una direzione prevalente di sviluppo orientata lungo la direzione di avanzamento “A†ed à ̈ disposto lateralmente al trasportatore 2.

Il telaio mobile 6 comprende una struttura scorrevole eostenuta da rispettive guide longitudinali 7 (visibili da 2 a 7) per scorrere rispetto al telaio fisso 5 lungo la direzione di avanzamento “A†.

La struttura scorrevole comprende un longherone 8 scorrevolmente accoppiato alle citate guide longitudinali 7 mediante un collegamento scanalato (per esempio a coda di rondine) ed una coppia di traversi 9 collegati al longherone 8 e disposti trasversalmente, preferibilmente perpendicolarmente, alla direzione di avanzamento “A†.

I traversi 9 sono sostenuti da un lato dal longherone 8 e, dal lato opposto, sono accoppiati mediante snodi sferici (non visibili) ad una guida longitudinale ausiliaria 10 del telaio fisso 5.

Sulla struttura scorrevole, ed in particolare sul longherone 8, Ã ̈ montata una testa 11 di supporto preposta a ricevere e sostenere una scatola 100 di imballaggio durante la manovra di posizionamento.

La testa di supporto 11 si estende a sbalzo dal longherone 8 ed à ̈ aggettante in un’area di lavoro delimitata dai due traversi 9. La testa di supporto 11 sostiene, ad una propria estremità, una forma 12 di sagoma esterna scatolare ed atta all’inserimento all’interno di una scatola 100 per sostenere quest’ultima dall’interno.

Preferibilmente, la forma 12 Ã ̈ movimentabile verticalmente mediante un corrispondente attuatore 13, per esempio del tipo a cremagliera.

La stazione di posizionamento 5 comprende inoltre mezzi di movimentazione, attivi sul telaio mobile 6 per imprimere alla testa di supporto 11:

- almeno due movimenti di traslazione, lungo rispettive direzioni tra loro trasversali e giacenti su un piano orizzontale parallelo alla superficie di supporto del trasportatore, ed

- un movimento di rotazione sul medesimo piano orizzontale.

Tali movimenti sono ottenuti nel seguente modo.

Con riferimento al movimento della testa di supporto 11 lungo la direzione di avanzamento “A†, esso à ̈ ottenuto dallo scorrimento del longherone 8 sulle guide longitudinali 7, le quali sono mantenute solidali al telaio fisso 5. Per realizzare ciò, i mezzi di movimentazione comprendono un primo attuatore 14 collegato alla struttura scorrevole e preposto a movimentare la struttura scorrevole lungo le guide longitudinali 7.

Tra il telaio fisso 5 ed il telaio mobile 6 Ã ̈ inoltre interposta almeno una coppia di supporti trasversali 15 preposti a guidare la struttura scorrevole in un movimento di traslazione e/o rotazione sul citato piano parallelo alla superficie di supporto 3 del trasportatore 2.

In particolare, ciascun supporto trasversale 15 à ̈ scorrevolmente accoppiato al telaio fisso 5 per scorrere orizzontalmente e perpendicolarmente alla direzione di avanzamento “A†ed à ̈ inoltre incernierato, ad una propria estremità rivolta verso la struttura scorrevole, alla rispettiva guida longitudinale 7 per consentire una rotazione della guida longitudinale 7 rispetto al telaio fisso 5.

Grazie a tale sistema di ancoraggio della struttura scorrevole al telaio fisso 5, la struttura scorrevole (e con essa la testa di supporto 11) può essere traslata trasversalmente alla direzione di avanzamento “A†mediante un medesimo spostamento dei supporto trasversali 15, mentre differenti movimenti tra loro dei supporti trasversali 15 determinano una rotazione della struttura scorrevole, e quindi della testa di supporto 11, nel piano orizzontale.

Per movimentare trasversalmente la struttura scorrevole, i mezzi di movimentazione comprendono inoltre almeno un secondo ed un terzo attuatore 16, 17, attivi tra il telaio fisso 5 e la struttura scorrevole lungo direzioni tra loro parallele ed orientate trasversalmente, preferibilmente perpendicolarmente, alla direzione di avanzamento “A†.

Il secondo ed il terzo attuatore 16, 17 movimentano quindi la struttura scorrevole:

- in traslazione lungo una direzione trasversale alla direzione di avanzamento “A†in caso di medesima corsa degli attuatori 16, 17, e/o

- in rotazione sul piano orizzontale in caso di differente corsa degli attuatori 16, 17.

Preferibilmente, il collegamento del secondo e terzo attuatore 16, 17 al longherone 8 avviene mediante slitte 7a strutturalmente simili alle citate guide longitudinali 7. Tali slitte 7a possono scorrere sul longherone 8 e sono preferibilmente incernierate all’attuatore 16, 17 corrispondente. In tal modo, esse consentono agli attuatori 16, 17 di esercitare una corretta azione di spinta sulla struttura scorrevole assorbendo il disallineamento (l’angolo) che si genera tra il longherone 8 e la direzione di avanzamento “A†durante la rotazione della testa di supporto 11.

Inoltre, la presenza dei supporti trasversali 15 garantisce comunque un corretto supporto di tutta la struttura scorrevole durante la sua movimentazione.

Vantaggiosamente, il primo attuatore 14 Ã ̈ montato su una struttura di supporto 18 rotazionalmente solidale alla struttura scorrevole secondo il citato movimento di rotazione nel piano orizzontale.

In altre parole, indipendentemente dalla rotazione assunta nel piano orizzontale dalla struttura di supporto (la quale ruota sotto l’azione del secondo e del terzo attuatore 16, 17), il primo attuatore 14 à ̈ in grado di esercitare una spinta sempre diretta lungo il longherone 8 e quindi senza componenti trasversali ad esso che penalizzerebbero la scorrevolezza del sistema e che aumenterebbero le forze scambiate.

In maggior dettaglio, come visibile nelle figure 4 e 5, il primo attuatore 14 comprende un corpo di base 19, solidale ad una delle guide longitudinali 20 per mezzo della citata struttura di supporto 18, ed una porzione attiva (uno spintore o stantuffo) collegato alla struttura scorrevole per movimentarla lungo le guide longitudinali 7.

Nella forma realizzativa illustrata nelle figure 4 e 5, la struttura di supporto 18 comprende una staffa direttamente vincolata da un lato al corpo di base 19 e dall’altro lato alla citata guida longitudinale 7 per rendere solidale il corpo di base 19 con la guida longitudinale 7.

Sul telaio mobile 6 à ̈ disposta almeno una coppia di fotocellule 21, 22, rivolte verso il trasportatore 2 per rilevare almeno una discontinuità cromatica tra la superficie di supporto 3 del trasportatore 2 e un foglio di rivestimento 200 disposto su di essa.

La discontinuità cromatica individua il profilo esterno del foglio di rivestimento 200 e quindi la rilevazione della variazione cromatica coincide con il raggiungimento del bordo del foglio di rivestimento 200. Le due fotocellule 21, 22 sono montate sulla struttura scorrevole, ed in particolare montate su rispettive aste di supporto 23 estendentesi verticalmente dai traversi 9 verso la superficie 3 del trasportatore 2 (tali aste di supporto 23 essendo destinate a funzione di guida della scatola 100 durante l’abbassamento della testa di supporto 11 verso il trasportatore 2).

L’apparato 1 comprende inoltre un’unità di controllo (non illustrata), collegata alle fotocellule (21, 22) ed ai mezzi di movimentazione (attuatori 14, 16, 17) per assoggettare ciascun movimento di traslazione della testa di supporto 11 ad una rispettiva fotocellula 21, 22.

In maggior dettaglio, ciascuna fotocellula 21, 22 à ̈ associata ad un rispettivo movimento di traslazione della testa di supporto 11. Per esempio, quindi, una delle fotocellule 21, 22 à ̈ operativamente associata per mezzo dell’unità di controllo al primo attuatore 14 mentre l’altra fotocellula à ̈ operativamente associata ad uno degli altri due attuatori 16, 17, o ad entrambi.

L’unità di controllo à ̈ programmata per attivare i mezzi di movimentazione (attuatori 14, 16, 17) in funzione di corrispondenti segnali emessi dalle fotocellule 21, 22 in modo tale da interrompere almeno uno dei movimenti di traslazione della testa di supporto 11 quando la fotocellula corrispondente a tale movimento rileva il raggiungimento di una discontinuità cromatica tra il foglio di rivestimento 200 e la superficie di supporto 3 del trasportatore 2.

In altre parole, i due movimenti di traslazione della testa di supporto 11 sono realizzati “ad inseguimento†dei bordi del foglio di rivestimento 200.

Vantaggiosamente, l’apparato 1 comprende, a monte della stazione di posizionamento 4 rispetto alla direzione di avanzamento “A†, una stazione 24 per l’acquisizione di almeno un’immagine fotografica del foglio di rivestimento 200 mentre à ̈ disposto sul trasportatore 2. Vantaggiosamente, inoltre, l’unità di controllo à ̈ programmata per elaborare tale immagine fotografica, determinare almeno un’orientazione angolare assunta dal foglio di rivestimento 200 sulla superficie di supporto 3 del trasportatore 2, e comandare i mezzi di movimentazione per realizzare una rotazione del telaio mobile 6, sul piano orizzontale parallelo alla superficie di supporto 3 del trasportatore 2, in funzione di tale orientazione angolare.

Pertanto, la rotazione della testa di supporto 11 non avviene “ad inseguimento†in loop chiuso come nel caso dei due movimenti di traslazione, ma avviene in loop aperto e per un’escursione angolare determinata a priori in funzione dell’orientazione assunta di volta in volta dal foglio di rivestimento 200 sul trasportatore 2 prima di giungere alla stazione di posizionamento 4.

Preferibilmente, la stazione di acquisizione 24 comprende una fotocamera 25 disposta al di sopra del trasportatore 2 e rivolta verso di esso.

Ancor più preferibilmente, la fotocamera 25 à ̈ traslabile lungo la direzione di avanzamento “A†individuata dal trasportatore.

Nella forma realizzativa illustrata nelle figure 1-3, la stazione di posizionamento 24 comprende un portale 26 di supporto della fotocamera 25, il quale à ̈ scorrevolmente supportato su apposite guide 27 fisse e parallele alla direzione di avanzamento “A†.

Scendendo maggiormente nel dettaglio, l’unità di controllo à ̈ programmata per calcolare, a partire da un’immagine fotografica acquisita nella stazione di acquisizione 24, il valore di un angolo Ҡdi inclinazione di un foglio di rivestimento 200 rispetto ad un riferimento fisso (per esempio un sistema cartesiano centrato sulla direzione di avanzamento “A†del trasportatore 2) e per attivare i movimenti di traslazione della testa di supporto 11 solamente quando il telaio mobile 5 ha assunto, rispetto al riferimento fisso, un angolo Ҡ(sul piano orizzontale) coincidente con l’angolo Ҡdel foglio di rivestimento 200 ottenuto dall’elaborazione dell’immagine fotografica.

Tale coincidenza di angoli permette l’attivazione delle successive due movimentazioni di traslazione della testa di supporto 11 mantenendo comunque allineati scatola 100 e foglio di rivestimento 200.

L’unità di controllo, essendo connessa agli attuatori 14, 16, 17 per governarne il movimento, può quindi dapprima azionare il secondo ed il terzo attuatore 16, 17 con corse differenti per realizzare la rotazione dell’angolo desiderato (loop aperto), e successivamente azionarli nuovamente ma con corse identiche ed azionare anche il primo attuatore 14 per realizzare la traslazione nel piano orizzontale, ad inseguimento mediante i segnali ricevuti dalle fotocellule 21, 22 (loop chiuso).

Preferibilmente, gli attuatori 14, 16, 17 sono del tipo a vite-madrevite movimentati da rispettivi motori elettrici “M†. Tale tipologia di attuatori, infatti, risulta essere particolarmente adatta per la realizzazione di un’elevata precisione di posizionamento e si presta in modo particolarmente vantaggioso alla realizzazione di spostamenti in loop aperto come nel caso della rotazione della testa di supporto comandata dall’unità di controllo in funzione dell’angolo determinato sulla base dell’immagine fotografica.

Preferibilmente, inoltre, i motori elettrici “M†degli attuatori 14, 16, 17 sono di tipo brushless, particolarmente adatti all’utilizzo in situazioni che richiedono elevata precisione.

In accordo con la forma realizzativa illustrata nelle figure annesse, e come visibile nello specifico in figura 6, i motori elettrici “M†degli attuatori 14, 16, 17 agiscono su assi paralleli alle madreviti (ma non coassiali con esse) e ad esse collegati mediante una coppia di pulegge 29, 30 e da una cinghia di collegamento, avvolta sulle pulegge 29, 30 e non mostrata in figura 6 per chiarezza espositiva.

Parallelamente all’azione di posizionamento, l’apparato 1 à ̈ dotato di ulteriori caratteristiche atte a promuoverne la flessibilità di utilizzo.

In particolare, come visibile in tutte le figure annesse, ciascuno dei due traversi 9 Ã ̈ collegato al longherone 8 per mezzo di appositi cinematismi 28 atti a regolare la distanza reciproca tra i traversi 9, per consentire il cambio di formato della scatola 100 e del foglio di rivestimento 200. Per esempio, tali cinematismi sono del tipo a vite-madrevite.

La presente invenzione mette a disposizione anche un procedimento per il posizionamento di scatole da imballaggio in linee di rivestimento.

Il procedimento comprende le seguenti fasi:

- avanzamento di un foglio di rivestimento 200 preincollato, disposto su di un trasportatore 2 avente una superficie di supporto 3 per supportare il foglio di rivestimento 200, verso una stazione di posizionamento 4;

- predisposizione di una scatola 100 da imballaggio, da applicare al foglio di rivestimento 200 in corrispondenza della stazione di posizionamento 4 in modo tale da sovrapporre una parete di base della scatola 100 ad una corrispondente porzione di base del foglio di rivestimento 200;

- movimentazione della scatola 100 mediante una testa di supporto 11 per portare la scatola 100 ad assumere, rispetto al foglio di rivestimento 200, un predeterminato orientamento in cui la parete di base della scatola 100 Ã ̈ allineata con la porzione di base del foglio di rivestimento 200.

La fase di movimentazione à ̈ realizzata mediante spostamento e rotazione della testa di supporto 11 in un piano orizzontale parallelo alla superficie di supporto 3 del trasportatore 2.

Vantaggiosamente, il procedimento comprende le seguenti fasi:

- acquisizione di almeno un’immagine fotografica del foglio di rivestimento 200 mentre à ̈ disposto sul trasportatore 2,

- elaborazione dell’immagine fotografica per determinare almeno un’orientazione angolare assunta dal foglio di rivestimento 200 sulla superficie di supporto 3 del trasportatore 2,

realizzare una rotazione della testa in funzione dell’orientazione angolare elaborata sulla base dell’immagine acquisita.

In una forma realizzativa preferita ed in accordo con le figure annesse, la fase di movimentazione à ̈ assoggettata ad un’azione di controllo esplicata da una coppia di fotocellule 21, 22 collegate solidalmente alla testa di supporto 11. Lo spostamento della testa 11 à ̈ quindi realizzato mediante due distinti movimenti di traslazione lungo rispettive direzioni tra loro trasversali, ciascun movimento di traslazione essendo associato ad una rispettiva fotocellule 21, 22 ed essendo interrotto in un istante in cui la rispettiva fotocellula 21, 22 rileva il raggiungimento di almeno una discontinuità cromatica tra il foglio di rivestimento 200 e la superficie di supporto 3 del trasportatore 2. In altre parole, la movimentazione in traslazione della testa di supporto avviene mediante una logica “ad inseguimento†.

In una differente forma realizzativa, anche i due movimenti di traslazione sono realizzati (secondo una logica di “loop aperto†) sulla base di rispettivi valori di spostamento calcolati sulla base dell’immagine fotografica precedentemente acquisita.

Preferibilmente, la fase di elaborazione dell’immagine fotografica comprende una fase di determinazione del valore di un angolo Ҡtra una porzione prestabilita del foglio di rivestimento 200 (per esempio uno spigolo laterale) ed un riferimento fisso (per esempio la direzione di avanzamento “A†del trasportatore 2). La rotazione della testa di supporto 11 à ̈ quindi realizzata in funzione del valore di tale angolo Ҡ.

Preferibilmente, la fase di acquisizione dell’immagine fotografica à ̈ realizzata su di un foglio di rivestimento 200 disposto a monte della stazione di posizionamento 4 rispetto alla direzione di avanzamento “A†del trasportatore 2.

Ancor più preferibilmente, la fase di acquisizione dell’immagine fotografica à ̈ realizzata su di un foglio di rivestimento 200 disposto a monte, lungo la direzione di avanzamento “A†del trasportatore 2, rispetto ad un foglio di rivestimento 200 che ha già raggiunto la stazione di posizionamento 4.

E’ inoltre preferibile che i due summenzionati movimenti di traslazione della testa di supporto 11 siano realizzati successivamente al completamento della rotazione della testa di supporto 11 nel piano orizzontale parallelo alla superficie di supporto 3 del trasportatore 2.

L' invenzione descritta raggiunge lo scopo proposto, superando gli inconvenienti lamentati nella tecnica nota .

La realizzazione della correzione del posizionamento angolare della testa, realizzata sulla base di un valore di angolo calcolato in precedenza sulla base dell' immagine acquisita (quindi in loop aperto) svincola il movimento di rotazione della testa di supporto dai due movimenti di traslazione della testa, consentendo un notevole aumento della precisione di posizionamento.

L'apparato così realizzato à ̈ infatti privo dell'errore intrinseco di posizionamento che, negli apparati noti interamente governati dalla logica "ad inseguimento" con fotocellule, combina tra loro i movimenti di traslazione della testa di supporto con il movimento di rotazione. Inoltre, la possibilità di mantenere i due movimenti di traslazione della testa "ad inseguimento" con l'uso delle fotocellule consente di mantenere comunque un'elevata semplicità realizzativa dell'apparato, il quale quindi abbina un'elevata precisione di lavoro ad un costo contenuto.

Il trovato così concepito à ̈ suscettibile di evidente applicazione industriale; può essere altresì oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; tutti i dettagli possono essere sostituiti, inoltre, da elementi tecnicamente equivalenti

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per il posizionamento scatole in carta o cartone su fogli sbozzati di rivestimento, comprendente le seguenti fasi, mediante sovrapposizione di una parete di base della scatola (100) ad una corrispondente porzione di base del foglio di rivestimento (200): - avanzamento di un foglio di rivestimento (200) preincollato, disposto su di un trasportatore (2) avente una superficie di supporto (3) di detto foglio di rivestimento (200), verso una stazione di posizionamento (4); - movimentazione della scatola (100) per portarla ad assumere, rispetto al foglio di rivestimento (200), un predeterminato orientamento in cui la parete di base della scatola (100) à ̈ allineata verticalmente con detta porzione di base del foglio di rivestimento (200), detta movimentazione avvenendo mediante una rotazione e uno spostamento in un piano parallelo a detta superficie di supporto (3) di una testa di supporto (11) della scatola, il procedimento essendo caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi: - acquisizione di almeno un’immagine di detto foglio di rivestimento (200) mentre à ̈ disposto su detto trasportatore (2), - elaborazione di detta immagine fotografica per determinare almeno un’orientazione angolare assunta dal foglio di rivestimento (200) sulla superficie di supporto (3) del trasportatore (2); detta rotazione della testa di supporto (11) essendo realizzata in funzione di detta orientazione angolare determinata.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detta fase di spostamento della testa (11) di supporto in un piano parallelo a detta superficie di supporto (3) à ̈ assoggettata ad un’azione di controllo esplicata da una coppia di fotocellule (21, 22) collegate solidalmente alla testa di supporto (11), detto spostamento essendo realizzato mediante due movimenti di traslazione lungo rispettive direzioni tra loro trasversali, ciascuno di detti movimenti di traslazione essendo associato ad una rispettiva di dette fotocellule (21, 22) ed essendo interrotto in un istante in cui la rispettiva fotocellula (21, 22) rileva il raggiungimento di almeno una discontinuità cromatica tra il foglio di rivestimento (200) e la superficie di supporto (3) del trasportatore (2), detta discontinuità cromatica individuando un profilo esterno del foglio di rivestimento (200).
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o la 2, in cui detta fase di elaborazione dell’immagine comprende una fase di determinazione del valore di un angolo (α) definito tra una porzione prestabilita di detto foglio di rivestimento (200) ed un riferimento fisso, detta rotazione della testa di supporto (11) essendo realizzata in funzione del valore di detto angolo (α).
4. 4. Procedimento secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detta fase di acquisizione di almeno un’immagine fotografica à ̈ realizzata su di un foglio di rivestimento (200) disposto a monte di detta stazione di posizionamento (4) lungo una direzione di avanzamento (A) definita da detto trasportatore (2).
5. 5. Procedimento secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detta fase di acquisizione di almeno un’immagine à ̈ realizzata su di un foglio di rivestimento (200) disposto a monte, lungo una direzione di avanzamento (A) di detto trasportatore, rispetto ad un foglio di rivestimento (200) che ha già raggiunto detta stazione di posizionamento (4).
6. 6. Procedimento secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detti movimenti di traslazione della testa di supporto (11) sono realizzati successivamente o contestualmente al completamento di detto movimento di rotazione della testa di supporto (11).
7. 7. Apparato per il posizionamento scatole in carta o cartone su fogli sbozzati di rivestimento, comprendente: - un trasportatore (2) avente una superficie di supporto (3) per far avanzare una successione di fogli di rivestimento (200) lungo una direzione di avanzamento (A); - una stazione di posizionamento (4), disposta lungo detta direzione di avanzamento (A) e cooperante con detto trasportatore (2) per applicare a ciascun foglio di rivestimento (200) una corrispondente scatola (100) da imballaggio disposta secondo un orientamento prestabilito rispetto al foglio di rivestimento (200), detta stazione di posizionamento (4) avendo: - un telaio fisso (5); - un telaio mobile (6), disposto al di sopra del trasportatore (2), connesso a una testa di supporto (11) preposta a ricevere e sostenere una scatola (100), e collegato al telaio fisso in modo tale da realizzare movimenti di traslazione e rotazione della testa di supporto (11) in un piano parallelo alla superficie di supporto (3) del trasportatore (2); - mezzi di movimentazione (14, 16, 17), attivi sul telaio mobile (6) per imprimere alla testa di supporto (11) detti movimenti di traslazione e di rotazione; - un’unità di controllo, collegata a detti mezzi di movimentazione (14, 16, 17) e programmata per attivare detti mezzi di movimentazione (14, 16, 17) in modo tale da disporre detta testa di supporto (11) secondo un orientamento prestabilito adatto a realizzare una sovrapposizione tra la scatola (100) supportata dalla testa di supporto (11) ed un corrispondente foglio di rivestimento (220) disposto sul trasportatore (2), l’apparato essendo caratterizzato dal fatto di comprendere una stazione (24) per l’acquisizione di almeno un’immagine di detto foglio di rivestimento (200) mentre à ̈ disposto su detto trasportatore (2), detta unità di controllo essendo programmata per elaborare detta immagine per determinare l’orientazione angolare del foglio di rivestimento (200) sulla superficie di supporto (3) del trasportatore (2), e per comandare i mezzi di movimentazione (14, 16, 17) per ruotare la testa di supporto (11) in detto piano parallelo alla superficie di supporto (3) del trasportatore (2) in funzione di detta orientazione angolare.
8. 8. Apparato secondo la rivendicazione 7, in cui detta stazione di posizionamento (4) comprende almeno una coppia di fotocellule (21, 22), montate sul telaio mobile (6) e rivolte verso il trasportatore (2) per rilevare almeno una discontinuità cromatica tra la superficie di supporto (3) del trasportatore (2) e un foglio di rivestimento (200) disposto su detta superficie di supporto (3), detta discontinuità cromatica individuando un profilo esterno del foglio di rivestimento (200), in cui detti mezzi di movimentazione (14, 16, 17) sono attivi sul telaio mobile (6) per suddividere detto movimento di spostamento della testa di supporto (11) in almeno due movimenti di traslazione lungo rispettive direzioni tra loro trasversali e giacenti su detto piano parallelo alla superficie di supporto (3) del trasportatore (2), ed in cui detta unità di controllo à ̈ collegata alle fotocellule (21, 22) ed ai mezzi di movimentazione (14, 16, 17) per assoggettare ciascun movimento di traslazione della testa di supporto (11) ad una rispettiva fotocellula (21, 22), l’unità di controllo essendo programmata per attivare i mezzi di movimentazione (14, 16, 17) in funzione di segnali emessi dalle fotocellule (21, 22) ed interrompere almeno uno di detti movimenti di traslazione della testa di supporto (11) quando la corrispondente fotocellula (21, 22) rileva detto raggiungimento di una discontinuità cromatica tra il foglio di rivestimento (200) e la superficie di supporto (3) del trasportatore (2).
9. 9. Apparato secondo la rivendicazione 7 o la 8, in cui detta stazione di acquisizione (24) Ã ̈ disposta a monte della stazione di posizionamento (4) rispetto alla direzione di avanzamento (A) del trasportatore (2).
10. 10. Apparato secondo la rivendicazione 9, in cui detta stazione di acquisizione (24) comprende una fotocamera (25) disposta al di sopra del trasportatore (2) e rivolta verso di esso, detta fotocamera (25) essendo traslabile lungo detta direzione di avanzamento (A) del trasportatore (2).
11. 11. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 10, in cui detta unità di controllo à ̈ programmata per calcolare, a partire da detta immagine fotografica, il valore di un angolo (α) di inclinazione di un foglio di rivestimento (200) rispetto ad un riferimento fisso e per attivare detti movimenti di traslazione della testa di supporto (11) in modo tale da portare detto telaio mobile (6) ad assumere rispetto a detto riferimento fisso un angolo (β), su detto piano parallelo alla superficie di supporto del trasportatore, coincidente con detto angolo (α) ottenuto dall’elaborazione di detta immagine fotografica.
12. 12. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 11, in cui detto telaio mobile (6) comprende una struttura scorrevole (8, 9) supportante la testa di supporto (11) e sostenuta da rispettive guide longitudinali (7) per scorrere rispetto al telaio fisso (5) lungo detta direzione di avanzamento (A), ed in cui detti mezzi di movimentazione (14, 16, 17) comprendono un primo attuatore (14) collegato all’unità di elaborazione e preposto a movimentare la struttura scorrevole (8, 9) lungo le guide longitudinali (7), detto primo attuatore (14) essendo montato su una struttura di supporto (18) rotazionalmente solidale a detta struttura scorrevole (8, 9) secondo detto movimento di rotazione.
13. 13. Apparato secondo la rivendicazione 12 quando dipende dalla 8, in cui detti mezzi di movimentazione (14, 16, 17) comprendono almeno un secondo ed un terzo attuatore (16, 17), collegati all’unità di controllo ed attivi tra il telaio fisso (5) e la struttura scorrevole (8, 9) lungo direzioni tra loro parallele per movimentare detta struttura scorrevole (8, 9) in traslazione lungo una direzione trasversale alla direzione di avanzamento (A) e/o in rotazione in detto piano parallelo alla superficie di supporto (3) del trasportatore (2).
14. 14. Apparato secondo la rivendicazione 12 o la 13, comprendente almeno una coppia di supporti trasversali (15), ciascuno interposto tra il telaio fisso (5) e una corrispondente di dette guide longitudinali (7) per guidare la struttura scorrevole (8, 9) in un movimento di traslazione e/o rotazione su detto piano parallelo alla superficie di supporto (3) del trasportatore (2), ciascuno di detti supporti trasversali (15) essendo scorrevolmente accoppiato al telaio fisso (5) per scorrere perpendicolarmente a detta direzione di avanzamento (A) ed essendo inoltre incernierato alla rispettiva guida longitudinale (7) per consentire un’inclinazione della guida longitudinale (7) rispetto al telaio fisso (5).
15. 15. Apparato secondo la rivendicazione 14, in cui detto primo attuatore (14) comprende un corpo di base (19) solidale ad una di dette guide longitudinali (7) ed uno spintore (20) collegato alla struttura scorrevole (8, 9) per movimentare la struttura scorrevole (8, 9) lungo le guide longitudinali (7).
16. 16. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 15, in cui detta struttura scorrevole (8, 9) comprende un longherone (8) scorrevolmente accoppiato alle guide longitudinali (7) ed una coppia di traversi (9) collegati al longherone (8) e disposti trasversalmente alla direzione di avanzamento (A), detti traversi (9) essendo sostenuti da un lato da detto longherone (8) e dal lato opposto essendo accoppiati mediante snodi sferici ad una guida longitudinale ausiliaria (10) di detto telaio fisso (5).
17. 17. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni da 7 a 16, in cui i mezzi di movimentazione comprendono almeno tre attuatori (14, 16, 17), ciascuno dei quali ha un sistema vite-madrevite connesso a un motore elettrico (M) di tipo brushless.