ITBO20120058A1 - Metodo e dispositivo per controllare la qualita' di scatole piegate e incollate - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“METODO E DISPOSITIVO PER CONTROLLARE LA QUALITA' DI SCATOLE PIEGATE E INCOLLATEâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad un metodo e ad un corrispondente dispositivo per controllare la qualità di scatole piegate e incollate. In particolare, la presente invenzione trova vantaggiosa, ma non esclusiva applicazione nel controllo della qualità di scatole di cartone ondulato o cartoncino piegate e incollate, come fornite da una macchina piega-incolla (“folding-gluer machine†), cui la descrizione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità.

Una macchina piega-incolla à ̈ una macchina automatica che comprende, in generale, una stazione di ingresso per ricevere, uno alla volta, fogli di cartone ondulato fustellati (“punched corrugated cardboard blanks†) stesi, ossia fogli di cartone ondulato opportunamente tagliati e sagomanti con una fustellatrice, una stazione di applicazione di colla per applicare della colla su appositi lembi del foglio fustellato, una stazione di piegatura per piegare il foglio fustellato sovrapponendo tra loro lembi di pannelli opposti in modo da formare una corrispondente scatola piegata e incollata, una stazione di raccolta per impilare, una sopra all’altra, le scatole piegate in modo da formare pacchi di scatole piegate e una stazione di uscita per alimentare pacchi di scatole piegate ad una macchina reggiatrice. La singola scatola piegata, prima di poter essere utilizzata, deve essere per così dire “srombata†, cioà ̈ aperta e portata nella sua forma di parallelepipedo regolare con dimensioni prestabilite. Spesso la “srombatura†della scatola piegata viene fatta automaticamente utilizzando apposite macchine formatrici, che possono funzionare correttamente soltanto se la geometria delle scatole piegate e incollate rispetta le tolleranze prestabilite.

Normalmente la colla utilizzata à ̈ colla vinilica, la quale ha tempi di essicazione relativamente lunghi. Questo fa sì che l’incollaggio vero e proprio comincia con la formazione del pacco di scatole piegate, grazie alla pressione esercitata da ogni scatola su quella sottostante, e termina quando il pacco di scatole à ̈ ormai uscito dalla macchina piega-incolla.

La qualità delle scatole piegate, che viene misurata valutando il rispetto di tolleranze sulla geometria della scatola piegata prodotta, viene normalmente controllata, per ragioni di semplicità, prima che la scatola piegata esca dalla macchina piega-incolla, quindi quando l’incollaggio della scatola piegata non à ̈ ancora terminato. In altre parole, il controllo della qualità delle scatole viene effettuato quando la scatola piegata non ha ancora assunto la sua forma definitiva e pertanto non à ̈ possibile garantire che la scatola prodotta rispetti, una volta aperta, la geometria e le dimensioni prestabilite. Il rispetto delle tolleranze prestabilite sulla diventa estremamente importante quando la scatola piegata viene alimentata ad una macchina formatrice.

Scopo della presente invenzione à ̈ di fornire un metodo ed un corrispondente dispositivo per controllare la qualità di scatole di cartone o cartoncino piegate e incollate prodotte da una macchina piega-incolla, i quali metodo e dispositivo siano esenti dagli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, siano di facile ed economica realizzazione.

In accordo con la presente invenzione vengono forniti un metodo e un dispositivo per controllare la qualità di scatole piegate e incollate, ed un impianto per produrre scatole piegate e incollate, secondo quanto definito nelle rivendicazioni allegate.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 illustra un foglio di cartone fustellato steso da ripiegare e incollare per ottenere una scatola piegata e incollata;

- la figura 2 illustra una scatola di cartone ottenuta per piegatura e incollaggio del foglio di cartone della figura 1, senza difetti di piegatura;

- la figura 3 illustra una scatola di cartone ottenuta per piegatura e incollaggio del foglio di cartone della figura 1, ma con difetti di piegatura;

- la figura 4 illustra, in maniera schematica e secondo una vista in pianta, un impianto per produrre scatole di cartone piegate e incollate come quella della figura 2, che comprende il dispositivo di controllo per controllare la qualità delle scatole di cartone secondo la presente invenzione;

- la figura 5 illustra parte del dispositivo di controllo della figura 4 secondo una vista frontale; e

- le figure 6 e 7 illustrano il principio di acquisizione di immagini di pacchi di scatole secondo cui opera il dispositivo di controllo della figura 4.

Nella figura 1, con 1 à ̈ genericamente indicato, un foglio di cartone ondulato fustellato steso, che per semplicità verrà qui di seguito chiamato fustellato, a partire dal quale si ottiene, piegandolo lungo proprie linee trasversali di indebolimento 3 e linee longitudinali di indebolimento 2, una scatola di cartone a forma di parallelepipedo del tipo cosiddetta “americana†. Le linee di indebolimento 2 e 3 definiscono due pannelli 4 atti a costituire rispettive pareti laterali maggiori della scatola americana e due pannelli 5 alternati ai pannelli 4 e atti a costituire rispettive pareti laterali minori della scatola americana.

Le linee di indebolimento 2 definiscono, inoltre, due pannelli 6a e 6b, i quali sono disposti da bande opposte del pannello 4 esterno, cioà ̈ che si trova ad una estremità longitudinale del fustellato 1, due pannelli 7a e 7b, i quali sono disposti da bande opposte del pannello 4 interno, cioà ̈ che si trova tra i due pannelli 5 del fustellato 1, due ali 8a e 8b, le quali sono disposte da bande opposte del pannello 5 interno, cioà ̈ che si trova tra i due pannelli 4 del fustellato 1, e due ali 9a e 9b, le quali sono disposte da bande opposte del pannello 5 esterno, cioà ̈ che si trova alla estremità longitudinale opposta del fustellato 1. I due pannelli 6a e 7a sono atti a costituire la parete di testa della scatola americana chiusa ed i due pannelli 6b e 7b sono atti a costituire la parete di fondo della scatola americana chiusa. Le ali 8a e 9a sono atte a essere piegate, in corrispondenza di una linea di indebolimento 2, l’una verso l’altra in modo da disporsi al di sotto dei pannelli 6a e 7a e le ali 8b e 9b sono atte a essere piegate, in corrispondenza dell’altra linea di indebolimento 2, l’una verso l’altra in modo da disporsi al di sotto dei pannelli 6b e 7b.

Il fustellato 1 comprende, infine, un lembo 10, il quale à ̈ disposto lungo un lato trasversale, cioà ̈ parallelo alle linee di indebolimento 2, del pannello 5 esterno, à ̈ diviso dal pannello 5 esterno da una ulteriore linea di trasversale indebolimento 11 ed à ̈ atto ad essere incollato, tramite colla, ad una porzione trasversale 12 del pannello 4 esterno.

La figura 2 illustra una scatola 13 piegata e incollata ottenuta piegando e incollando il fustellato 1 della figura 1. Con riferimento alla figura 2, in cui gli elementi corrispondenti sono indicati con gli stessi numeri della figura 1, la scatola 13 viene ottenuta applicando della colla su un lato del lembo 10 oppure su un lato della porzione trasversale 12, piegando il fustellato 1 lungo una prima linea di indebolimento 3 in modo tale che il pannello 5 esterno si sovrapponga al pannello 4 interno e le ali 9a e 9b si posino rispettivamente sui pannelli 7a e 7b, e, infine, piegando il fustellato 1 lungo una seconda linea di indebolimento 3 in modo tale che il pannello 4 esterno si sovrapponga al pannello 5 interno, i pannelli 6a e 6b si posino rispettivamente sulle ali 8a e 8b e, parzialmente, sui pannelli 7a e 7b e la porzione 12 si sovrapponga, per incollarsi, al lembo 10. La scatola 13 à ̈ costituita, quindi, da una scatola americana ripiegata e schiacciata su se stessa, cioà ̈ con le pareti 4 e 5 esterne sovrapposte alle pareti 5 e 4 interne, e aperta in corrispondenza delle pareti di testa e fondo. L’incollaggio tra la porzione 12 e il lembo 10 avviene mediante la pressione esercitata dal peso di altre scatole 13 sovrapposte per formare un pacco di scatole. L’incollaggio viene consolidato con una eventuale successiva legatura (tramite una reggia) del pacco di scatole. La scatola 13 della figura 2 à ̈ priva di difetti di piegatura, cioà ̈ i panelli 4 e 5 esterni sono perfettamente allineati sopra ai corrispondenti pannelli 5 e 4 adiacenti.

La scatola 13, prima di poter essere utilizzata, deve essere “srombata†, cioà ̈ aperta e portata nella sua forma di parallelepipedo regolare seguendo una nota sequenza di piegature.

La figura 3 illustra una scatola 13 analoga alla scatola della figura 2, ma presentante difetti di piegatura costituiti, per esempio, dal non perfetto allineamento tra i pannelli 4 e 5 più esterni sopra ai corrispondenti pannelli 5 e 4 adiacenti.

Nella figura 4, con 20 à ̈ indicato, nel suo complesso, un impianto per produrre scatole di cartone ondulato piegate e incollate del tipo della scatola 13 illustrata nella figura 2. L’impianto 20 comprende una o più macchine automatiche collegate in linea per definire un percorso di lavorazione P1. Le macchine automatiche dell’impianto 20 comprendono una macchina fustellatrice 21, o semplicemente fustellatrice (“die-cutting machine or die-cutter†), per produrre i fustellati 1 (figura 1) mediante fustellatura di un foglio di cartone ondulato, una macchina piega-incolla 22 di tipo noto, la quale à ̈ atta a piegare e incollare, nel modo sopra descritto, i fustellati 1 in modo da ottenere le scatole 13 (figura 2) ed a fornire le scatole 13 raggruppate in pacchi di scatole 14 comprendenti, ciascuno, più scatole 13 impilate l’una sull’altra, ed una macchina reggiatrice 23, la quale à ̈ atta a legare ciascun pacco di scatole 14 con una rispettiva reggia 15 di plastica o di altro materiale per fornire un rispettivo pacco di scatole legato 16. Il percorso di lavorazione P1 termina in una stazione di uscita 24 comprendente, per esempio, un pallettizzatore robotizzato di tipo noto per caricare i pacchi di scatole legati 16 su pallet. La figura 4 mostra l’impianto 20 visto dall’alto, e quindi i pacchi di scatole 14 e 16 vengono mostrati secondo una vista in pianta, cioà ̈ si vede la scatola 13 superiore di ogni pacco di scatole 14 e 16.

L’impianto 20 comprende, inoltre, un convogliatore 25 per convogliare i fustellati 1 dalla macchina fustellatrice 21 alla macchina piega-incolla 22, un convogliatore 26 per convogliare i pacchi di scatole 14 dalla macchina piegaincolla 22 alla macchina reggiatrice 23 ed un convogliatore 27 per convogliare i pacchi di scatole legati 16 dalla macchina reggiatrice 23 alla stazione di uscita 24. I convogliatori 25, 26, 27 avanzano i fustellati 1 e i pacchi di scatole 14 e 16 secondo rispettive direzioni di avanzamento 25a, 26a, 27a parallele alle linee trasversali di indebolimento 3.

Secondo ulteriori forme di attuazione non illustrate, la macchina di produzione di sbozzati 21 non à ̈ in linea con la macchina piega-incolla 22 e gli sbozzati 1 vengono alimentati manualmente da un operatore alla macchina piegaincolla 22, oppure le funzioni della coppia di macchine 21 e 22 sono realizzate da una cosiddetta casemaker che riceve un foglio di cartone ondulato, fustella il foglio di cartone per ottenere un corrispondente sbozzato 1 e piega e incolla lo sbozzato 1 per fornire una corrispondente scatola 13.

Sempre con riferimento alla figura 4, l’impianto 20 comprende un dispositivo di controllo 28 per controllare la qualità delle scatole 13 di ciascuno dei pacchi di scatole legati 16, ed in particolare per verificare se ciascun pacco di scatole 16 contiene almeno una scatola 13 con difetti di piegatura.

Secondo la presente invenzione, il dispositivo di controllo 28 comprende mezzi di acquisizioni di immagini comprendenti, per esempio, una o più fotocamere digitali 29a, 29b disposte tra la macchina reggiatrice 23 e la stazione di uscita 24 a lato o ai lati del convogliatore 27 per acquisire una o più immagini del pacco di scatole legate 16 da controllare, ed una unità di elaborazione 30 configurata per elaborare le immagini acquisite in modo da misurare parametri dimensionali delle scatole 13 di ciascun pacco di scatole 16 e per verificare, sulla base dei parametri dimensionali misurati, se una o più scatole 13 del pacco di scatole 16 presentano dei difetti di piegatura tali da non risultare conformi a tolleranze prestabilite. Il dispositivo di controllo 28 comprende uno schermo visualizzatore 31 per segnalare, con appositi messaggi e/o immagini e/o segnali visivi in genere, che il pacco di scatole 16 contiene almeno una scatola 13 difettosa.

Con riferimento alle figure 4 e 5, il dispositivo di controllo 28 comprende un portale di supporto 32 disposto in un punto del convogliatore 27 in modo tale che i pacchi di scatole 16 vengano convogliati, in uso, attraverso il portale di supporto 32 nella direzione di avanzamento 27a. Due fotocamere 29a sono montate sul portale di supporto 32 in modo essere disposte da bande opposte del convogliatore 27 con rispettivi assi ottici obliqui, convergenti verso il centro del convogliatore 27, e rivolti sostanzialmente nel verso opposto a quello della direzione di avanzamento 27a per acquisire almeno due immagini di due rispettive viste d’angolo anteriori-laterali di un pacco di scatole 16 prima che quest’ultimo attraversi il portale di supporto 32.

Il dispositivo di controllo 28 comprende, inoltre, un proiettore 33a montato sulla porzione centrale del portale di supporto 32 in posizione sopraelevata, rispetto all’altezza dei pacchi di scatole 16 che passano sotto al portale di supporto 32 (figura 5), e con il proprio asse di proiezione rivolto verso il basso e sostanzialmente nel verso opposto a quello della direzione di avanzamento 27a per proiettare sulla parte anteriore di un pacco di scatole 16, prima che quest’ultimo attraversi il portale di supporto 32, un pattern luminoso che permette di migliorare il contrasto delle immagini acquisite con le fotocamere 29a ai fini della successiva elaborazione delle immagini. Il pattern luminoso à ̈ costituito, per esempio, da una fila di righe luminose parallele.

Vantaggiosamente, il dispositivo di controllo 28 comprende due ulteriori fotocamere 29b montate sul portale di supporto 32 in modo analogo alle fotocamere 29b, ma con gli assi ottici rivolti sostanzialmente nel verso della direzione di avanzamento 27a per acquisire almeno due immagini di due rispettive viste d’angolo posteriorilaterali di un pacco di scatole 16 dopo che quest’ultimo ha attraversato il portale di supporto 32. Vantaggiosamente, il dispositivo di controllo 28 comprende un ulteriore proiettore 33b montato sul portale di supporto 32 in modo analogo al proiettore 33a, ma con il proprio asse di proiezione rivolto sostanzialmente nel verso della direzione di avanzamento 27a per proiettare il pattern luminoso sulla parte posteriore di un pacco di scatole 16, dopo che quest’ultimo ha attraversato il portale di supporto 32.

L’impianto 20 comprende, inoltre, un convogliatore 34, il quale definisce un percorso di scarto P2 cha parte da un certo punto Q del percorso di lavorazione P1 a valle delle fotocamere 29 e termina in una stazione di uscita 35, in cui vengono raccolti i pacchi di scatole 16 contenenti scatole 13 non conformi, e mezzi deviatori 36, i quali sono comandati dal dispositivo di controllo 28 per deviare i pacchi di scatole 16 contenenti scatole 13 non conformi lungo il percorso di scarto P2. Per esempio, un primo tratto del convogliatore 34 ha il piano di trasporto complanare a quello del convogliatore 27 nel punto Q ed i mezzi deviatori 36 comprendono uno spintore 37 mobile, trasversalmente alla direzione di avanzamento 33, tra una posizione ritratta di riposo, in cui lascia libero il piano di trasporto del convogliatore 27, ed una posizione avanzata operativa, in cui invade il piano di trasporto del convogliatore 27 per spostare l’eventuale pacco di scatole 16 sul convogliatore 34.

Il dispositivo di controllo 28 comprende una memoria 38 per memorizzare valori di riferimento di indicatori di qualità della piegatura della scatola e rispettivi valori di tolleranza che devono essere rispettati da ciascuna scatola 13 del pacco di scatole 16. La memoria 38 à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, integrata nella unità di elaborazione 30. Gli indicatori di qualità sono definiti in funzione di parametri dimensionali delle scatole 13 misurabili dalle immagini acquisite del relativo pacco di scatole 16.

Con riferimento di nuovo alla figura 3, i parametri dimensionali misurabili di una scatola 13 comprendono, per esempio:

- una distanza longitudinale A1 tra il bordo trasversale esterno 6c del pannello 6a e il bordo trasversale esterno 9c dell’ala 9a;

- una distanza longitudinale A2 tra il bordo trasversale esterno 6e del pannello 6b e il bordo trasversale esterno 9e dell’ala 9b;

- una distanza trasversale EQ1 tra il bordo longitudinale 6d del pannello 6a e il bordo longitudinale 9d dell’ala 9a;

- una distanza trasversale EQ2 tra il bordo longitudinale 6f del pannello 6b e il bordo longitudinale 9f dell’ala 9b; e

- lo spessore S del cartone ondulato.

Come si evince dalle figure 6 e 7, che illustrano un pacco di scatole 16 prima e, rispettivamente, dopo avere attraversato il portale di supporto 32, da una immagine della vista d’angolo anteriore-laterale si vedono i lati del pacco 16 da cui à ̈ possibile misurare le distanze A2, EQ1 ed EQ2 (figura 6) e da una immagine della vista d’angolo posteriore-laterale si vedono i lati del pacco 16 da cui à ̈ possibile misurare le distanze A1, EQ1 ed EQ2 (figura 7).

La unità di elaborazione 30 à ̈ configurata per elaborare l’immagine di almeno una vista d’angolo anteriore-laterale di ciascun pacco 16 per misurare, per ciascuna scatola 13 del pacco 16, le rispettive distanze longitudinali A2 e le distanze trasversali EQ1 ed EQ2. L’immagine dell’altra vista d’angolo anteriore-laterale viene elaborata al solo scopo di aumentare la precisione delle misure, ed in particolare della misura della distanza longitudinale A2.

La unità di elaborazione 30 à ̈ configurata, inoltre, per elaborare l’immagine di almeno una vista d’angolo posteriore-laterale di ciascun pacco 16 per misurare, per ciascuna scatola 13 del pacco 16, le rispettive distanze longitudinali A1 e le distanze trasversali EQ1 e EQ2. Se le distanze trasversali EQ1 e EQ2 sono state già misurate dall’immagine di una vista d’angolo anteriore-laterale, allora l’elaborazione dell’immagine della vista posteriorelaterale consente di aumentare la precisione di tali misure. L’immagine dell’altra vista d’angolo posteriorelaterale viene elaborata al solo scopo di aumentare la precisione delle misure, ed in particolare della misura della distanza longitudinale A1.

Per potere misurare i parametri dimensionali A1, A2, EQ1 e EQ2, l’elaborazione delle immagini prevede, prima di tutto, di identificare tutte le scatole 13 del pacco di scatole 16 da controllare. L’identificazione delle scatole 13 consiste, per esempio, nell’individuare le singole scatole 13 e nel numerarle, partendo dal fondo o dalla sommità del pacco di scatole 16, da una delle immagini anteriori-laterali o posteriori-laterali del pacco di scatole 16. L’identificazione delle singole 13 scatole permette anche di misurare i rispettivi valori di spessore S del cartone ondulato. L’identificazione delle singole scatole 13 e la misurazione dei parametri dimensionali A1, A2, EQ1, EQ2 e S di tutte le scatole 13 vengono ottenute tramite un apposito software di elaborazione di immagini caricati nella unità di elaborazione 30.

Gli indicatori di qualità comprendono, per esempio, un indicatore di spaziatura longitudinale G, il quale à ̈ definito in funzione delle distanze longitudinali A1 e A2, un indicatore di squadratura SQ, il quale à ̈ definito in funzione delle distanze trasversali EQ1 ed EQ2, un indicatore di difetto di parallelismo longitudinale PL, il quale à ̈ definito in funzione delle distanze trasversali EQ1 ed EQ2, ed un indicatore di difetto di parallelismo trasversale PT, il quale à ̈ definito in funzione delle distanze longitudinali A1 e A2. Gli indicatori di difetto di parallelismo sono anche noti come indicatori di “tailfishing†. In dettaglio, gli indicatori di qualità G, SQ, PL e PT sono calcolabili con le seguenti formule:

G = max(A1, A2);

SQ = modulo(EQ1-EQ2);

PL = max(modulo(EQ1), modulo(EQ2));

PT = modulo(A1-A2).

Lo spessore S, pur essendo un parametro dimensionale misurabile direttamente dalle immagini acquisite, può anche essere considerato un indicatore di qualità. Infatti, la resistenza della scatola di cartone à ̈ garantita anche da un corretto spessore del cartone ondulato. Uno scorretto piegamento del fustellato 1 potrebbe schiacciare il cartone ondulato eccessivamente, compromettendo la resistenza della scatola di cartone finale.

Dunque, la memoria 38 à ̈ atta a memorizzare valori di riferimento Gr, SQr, PLr, PTr e Sr degli indicatori di qualità G, SQ, PL, PT e S e rispettivi valori di tolleranza TG, TSQ, TPL, TPT e TS.

La unità di elaborazione 30 à ̈ configurata per calcolare, in funzione dei parametri dimensionali misurati A1, A2, EQ1, EQ2 tramite le suddette formule, i valori effettivi Gm, SQm, PLm, PTm e Sm degli indicatori di qualità G, SQ, PL, PT e S per ciascuna scatola 13 del pacco di scatole 16 da controllare. Ovviamente, il valore effettivo Sm coincide con lo spessore S misurato, cioà ̈ non c’à ̈ il tramite di alcuna formula. La unità di elaborazione 30 à ̈ configurata, inoltre, per confrontare, per ciascuna scatola 13 del pacco di scatole 16, i valori effettivi Gm, SQm, PLm, PTm e Sm con i relativi valori di riferimento Gr, SQr, PLr, PTr e Sr allo scopo di verificare se tale scatola 13 à ̈ conforme ai valori di tolleranza. In particolare, la unità di elaborazione 30 verifica se il valore assoluto delle differenze tra i valori effettivi Gm, SQm, PLm, PTm e Sm ed i relativi valori di riferimento Gr, SQr, PLr, PTr e Sr à ̈ inferiore ai rispettivi valori di tolleranza TG, TSQ, TPL, TPT e TS.

La unità elaborazione 30 à ̈ configurata per comandare lo schermo visualizzatore 31 affinché esso visualizzi un messaggio e/o una immagine e/o segnali visivi in genere allo scopo di segnalare ad un operatore che il pacco di scatole 16 appena controllato contiene almeno una scatola 13 che non à ̈ conforme ad almeno uno dei valori di tolleranza TG, TSQ, TPL, TPT e TS. Vantaggiosamente, lo schermo visualizzatore 31 verrà comandato per visualizzare l’identità di quelle scatole 13 del pacco di scatole 16 che non sono conformi ad almeno uno dei valori di tolleranza TG, TSQ, TPL, TPT e TS, per ciascuna scatola non conforme, quegli indicatori di qualità G, SQ, PL, PT e S di cui non vengono rispettati i rispettivi valori di tolleranza TG, TSQ, TPL, TPT e TS. La segnalazione dei pacchi di scatole 16 contenenti scatole 13 non conformi à ̈ seguita dall’azionamento dei mezzi deviatori 36 per deviare tale pacco di scatole 16 lungo il percorso di scarto P2.

La unità di elaborazione 30 à ̈ configurata, inoltre, per memorizzare nella memoria 38, per ciascuna scatola 13 di uno o più pacchi di scatole 16, i relativi valori effettivi Gm, SQm, PLm, PTm e Sm l’indicazione di quegli indicatori di qualità TG, TSQ, TPL, TPT e S di cui non vengono rispettati i rispettivi valori di tolleranza TG, TSQ, TPL, TPT e TS. La unità di elaborazione 30 à ̈ configurata per produrre, in funzione dei dati memorizzati nella memoria 38, un resoconto, in forma di tabella e/o grafico stampabile su carta, del controllo di un gruppo di pacchi di scatole 16. Se il gruppo di pacchi di scatole 16 rappresenta, per esempio, una commessa ordinata da un cliente, allora il resoconto fornisce una sorta di certificato di avvenuto controllo e di rispetto delle tolleranze chieste dal cliente per la commessa.

Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata dell’invenzione, i pacchi di scatole 14, e quindi anche i rispettivi pacchi di scatole legati 16, comprendono una sola scatola 13. In questo caso, l’elaborazione delle immagini per la misura dei parametri dimensionali A1, A, EQ1, EQ2 e S risulta semplificata, in quanto non occorre identificare più scatole 13 in uno stesso pacco di scatole 16.

Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata dell’invenzione, i mezzi di acquisizione di immagini 29a, 29b, 33a e 33b sono disposti tra la macchina piega-incolla 22 e la macchia reggiatrice 23 in un punto del convogliatore 26 per acquisire immagini dei pacchi di scatole 14, cioà ̈ quelli non ancora legati.

Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata dell’invenzione, il dispositivo di controllo 28 comprende sole le due fotocamere 29a per acquisire immagini delle due viste d’angolo anteriori-laterali oppure solo le due fotocamere 29b per acquisire immagini delle due viste d’angolo posteriori-laterali, e la unità di elaborazione 30 à ̈ configurata per elaborare le immagini acquisite allo scopo di misurare, nel caso si presenza delle fotocamere 29a, le distanze A2, EQ1 e EQ2 e lo spessore S oppure, nel caso di presenza delle fotocamere 29b, le distanze A1, EQ1 e EQ2 e lo spessore S. L’unità di elaborazione 30 sarà, quindi, in grado di calcolare l’indicatore di squadratura SQ e l’indicatore di difetto di parallelismo longitudinale PL secondo le formule menzionate in precedenza. L’indicatore di spaziatura longitudinale G e l’indicatore di difetto di parallelismo trasversale PT sono, invece, pari alla distanza longitudinale A2 o A1.

Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata dell’invenzione, il dispositivo di controllo 28 comprende solo una fotocamera 29a o solo una fotocamera 29b per acquisire una immagine di una vista d’angolo anteriorelaterale o di una vista d’angolo posteriore-laterale e la unità di elaborazione 30 à ̈ configurata per calcolare i medesimi indicatori di qualità della forma di attuazione con le due sole fotocamere 29a o 29b descritta sopra, senza però avere la precisione data dall’elaborazione dell’immagine della ulteriore vista d’angolo.

Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata dell’invenzione, il dispositivo di controllo 28 comprende una sola fotocamera e l’impianto 10 comprende, al posto del convogliatore 27, un convogliatore di ingresso per alimentare i pacchi di scatole 16 da controllare al dispositivo di controllo 28, un convogliatore di uscita per estrarre, dal dispositivo di controllo 28, i pacchi di scatole 16 controllati e mezzi di manipolazione disposti tra il convogliatore di ingresso e il convogliatore di uscita per muovere il pacco di scatole 16 davanti alla singola fotocamera in modo da acquisire più immagini secondo diverse viste del pacco di scatole 16.

Il dispositivo di controllo 28 à ̈ stato illustrato e descritto come disposto in linea (“in-line†) nell’impianto 20. Tuttavia, il dispositivo di controllo 28 à ̈ adatto anche all’utilizzo fuori linea (“off-line†). Nell’utilizzo fuori linea, il dispositivo di controllo 28 permette di effettuare controlli precisi al ricevimento della merce (pacchi di scatole 16) da parte dei clienti, oppure di effettuare controlli all’ingresso delle linee di confezionamento, dove avviene il riempimento delle scatole 13 con altri prodotti.

Da quanto sopra descritto risulta evidente che il dispositivo di controllo 28 non à ̈ altro che una possibile implementazione di un metodo per controllare la qualità delle scatole 13 disposte in forma di pacchi 14 o 16, il quale metodo à ̈ fornito con la presente invenzione e comprende le seguenti fasi principali:

- i valori di riferimento Gr, SQr, PLr, PTr, Sr degli indicatori di qualità G, SQ, PL, PL, S ed i rispettivi valori di tolleranza TG, TSQ, TPL, TPT, TS, che devono essere rispettati da ciascuna scatola 13, vengono memorizzati nella memoria 38;

- viene acquisita almeno una immagine di ciascun pacco di scatole 14 o 16 da controllare tramite i mezzi di acquisizione di immagini 29a, 29b, 33a, 33b;

- le immagini acquisite vengono elaborate per misurare, per ciascuna scatola 13 del pacco di scatole 14 o 16, i parametri dimensionali A1, A2, EQ1, EQ2, S della scatola 13;

- per ciascuna scatola 13 del pacco di scatole 14 o 16, vengono calcolati i valori effettivi Gm, SQm, PLm, PTm, Sm in funzione dei parametri dimensionali misurati A1, A2, EQ1, EQ2, S;

- per ciascuna scatola 13 del pacco di scatole 14 o 16, i valori effettivi Gm, SQm, PLm, PTm, Sm vengono confrontati con i valori di riferimento Gr, SQr, PLr, PTr, Sr per verificare se tale scatola 13 Ã ̈ conforme ai valori di tolleranza TG, TSQ, TPL, TPT, TS; e

- se un pacco di scatole 14 o 16 comprende almeno una scatola 13 non conforme ai valori di tolleranza TG, TSQ, TPL, TPT, ST, allora tale pacco viene segnalato all’operatore mediante uno schermo visualizzatore 31.

Il dispositivo di controllo 28 e, soprattutto, il metodo di controllo implementato dal dispositivo di controllo 28 sono stati descritti con riferimento a scatole piegate e incollate ottenute da un fustellato 1 di cartone ondulato. Tuttavia, il dispositivo di controllo 28 e il corrispondente metodo di controllo sono adatti anche al controllo della qualità di piegatura di scatole piegate e incollate ottenute da fustellati di cartone generico, cioà ̈ cartone non ondulato o cartoncino, oppure ottenute da fustellati di Polipropilene alveolare, il cosiddetto “polionda†, o di polietilene tereftalato (PET).

Il principale vantaggio del metodo per controllare la qualità di scatole piegate e incollate 13 e del corrispondente dispositivo di controllo 28 sopra descritti à ̈ di permettere all’operatore dell’impianto 20 o della macchina piega-incolla 22 di monitorare in tempo reale la qualità di ciascuna scatola 13 prodotta e, quindi, di correggere rapidamente le regolazioni della macchina piegaincolla 22 per ridurre le occorrenze di difetti di piegatura, senza dover effettuare controlli manuali su singoli campioni (scatole 13) prese a caso all’uscita dell’impianto 20 o della macchina piega-incolla 22. Di conseguenza, la quantità dei pacchi di scatole 16 scartati si riduce notevolmente e, potendo scartare automaticamente i pacchi di scatole 16 con scatole 13 difettose à ̈ possibile fornire pacchi di scatole 16 che sono al 100% conformi alle tolleranze stabilite.

Un ulteriore vantaggio à ̈ la possibilità, attraverso l’analisi dei valori effettivi degli indicatori di qualità calcolati per un certo numero di pacchi di scatole 16, di identificare malfunzionamenti o l’usura di una parte delle macchine a monte del controllo dei pacchi di scatole 16. Questa possibilità permette di ridurre i costi di manutenzione delle macchine, in quanto consente, per esempio, di sostituire una parte usurata di una macchina solo quando l’usura à ̈ tale da compromettere la qualità delle scatole 13 prodotte. Molto spesso, infatti, la sostituzione di parti usurate avviene in modo preventivo a scadenze programmate, senza che venga verificata l’effettiva usura.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per controllare la qualità di scatole di piegate e incollate (13), disposte in forma di pacchi (14; 16) comprendenti, ciascuno, almeno una scatola piegata e incollata (13); il metodo comprendendo: - memorizzare, in mezzi di memoria (38), valori di riferimento (Gr, SQr, PLr, PTr, Sr) di indicatori di qualità della piegatura della scatola (G, SQ, PL, PL, S) e rispettivi valori di tolleranza (TG, TSQ, TPL, TPT, TS) che devono essere rispettati da ciascuna scatola piegata e incollata (13); - acquisire, tramite mezzi di acquisizione di immagini (29a, 29b, 33a, 33b), almeno una immagine di ciascun pacco di scatole (14; 16) da controllare; - elaborare, tramite mezzi di elaborazione (30), le immagini acquisite per misurare, per ciascuna scatola piegata e incollata (13) del pacco di scatole (14; 16), parametri dimensionali (A1, A2, EQ1, EQ2, S) della scatola piegata e incollata (13); - calcolare, tramite detti mezzi di elaborazione (30), per ciascuna scatola piegata e incollata (13) del pacco di scatole (14; 16), valori effettivi (Gm, SQm, PLm, PTm, Sm) degli indicatori di qualità (G, SQ, PL, PL, S) in funzione dei parametri dimensionali misurati (A1, A2, EQ1, EQ2, S); - confrontare, tramite detti mezzi di elaborazione (30), per ciascuna scatola piegata e incollata (13) del pacco di scatole (14; 16), i valori effettivi (Gm, SQm, PLm, PTm, Sm) con i valori di riferimento (Gr, SQr, PLr, PTr, Sr) degli indicatori di qualità (G, SQ, PL, PL, S) per verificare se tale scatola piegata e incollata (13) à ̈ conforme ai valori di tolleranza (TG, TSQ, TPL, TPT, TS); e - segnalare, tramite mezzi visualizzatori (31) comandati da detti mezzi di elaborazione (30), se il pacco di scatole (14; 16) comprende almeno una scatola piegata e incollata (13) non conforme ai valori di tolleranza (TG, TSQ, TPL, TPT, ST).
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detto pacco di scatole (14; 16) da controllare comprende una pluralità di scatole piegate e incollate (13) sovrapposte l’una sull’altra; la fase di elaborazione delle immagini prevedendo di identificare ciascuna scatola piegata e incollata (13) del pacco di scatole (14; 16) da controllare in funzione di detta almeno una immagine; la fase di confronto prevedendo di individuare quelle scatole piegate e incollate (13) del pacco di scatole (14; 16) che non sono conformi ad almeno uno di detti valori di tolleranza (TG, TSQ, TPL, TPT, ST).
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la fase di segnalazione prevede di segnalare l’identità di scatole piegata e incollata (13) del pacco di scatole (14; 16) che non sono conformi ad almeno uno di detti valori di tolleranza (TG, TSQ, TPL, TPT, ST) e, per ciascuna scatola piegata e incollata (13) non conforme, quegli indicatori di qualità (G, SQ, PL, PL, S) di cui non vengono rispettati i rispettivi valori di tolleranza (TG, TSQ, TPL, TPT, TS).
4. 4. Metodo secondo una delle rivendicazione da 1 a 3, in cui detta scatola piegata e incollata (13) à ̈ costituita da una scatola americana aperta in corrispondenza delle proprie pareti di testa e fondo e ripiegata su se stessa; la scatola piegata e incollata (13) comprendendo due pannelli (6a, 6b), i quali sono atti a costituire, l’uno (6a), almeno parte di detta parete di testa e, l’altro (6b), almeno parte di detta parete di fondo quando la scatola americana à ̈ formata e chiusa, e due ali (9a, 9b), le quali sono atte a disporsi al di sotto di detti pannelli (6a, 6b) quando la scatola americana à ̈ formata e chiusa.
5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui detti parametri dimensionali comprendono almeno una distanza longitudinale (A1, A2) misurata tra un bordo trasversale (6c, 6e) di uno di detti pannelli (6a, 6b) e un bordo trasversale (9c, 9e) di una di dette ali (9a, 9b).
6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 5, in cui detti indicatori di qualità comprendono un indicatore di spaziatura longitudinale (G) calcolato in funzione di detta almeno una distanza longitudinale (A1, A2).
7. 7. Metodo secondo una delle rivendicazione da 4 a 6, in cui detti parametri dimensionali comprendono due distanze longitudinali (A1, A2), ciascuna delle à ̈ quali misurata tra un bordo trasversale (6c, 6e) di un rispettivo di detti pannelli (6a, 6b) e un bordo trasversale (9c, 9e) di una rispettiva di dette ali (9a, 9b); detti indicatori di qualità comprendendo un indicatore di difetto di parallelismo trasversale (PT) calcolato in funzione delle due distanze longitudinali (A1, A2).
8. 8. Metodo secondo una delle rivendicazione da 4 a 7, in cui detti parametri dimensionali comprendono almeno una distanza trasversale (EQ1, EQ2) misurata tra un bordo longitudinale (6d, 6f) di uno di detti pannelli (6a, 6b) e il bordo longitudinale (9d, 9f) di una di dette ali (9a, 9b).
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 8, in cui detti indicatori di qualità comprendono un indicatore di difetto di parallelismo longitudinale (PL) calcolato in funzione di detta almeno una distanza trasversale (EQ1, EQ2).
10. 10. Metodo secondo una rivendicazione da 4 a 9, in cui detti parametri dimensionali comprendono almeno due distanze trasversali (EQ1, EQ2), ciascuna delle quali à ̈ misurata tra un bordo longitudinale (6d, 6f) di un rispettivo di detti pannelli (6a, 6b) e il bordo longitudinale (9d, 9f) di una rispettiva di dette ali (9a, 9b); detti indicatori di qualità comprendendo un indicatore di squadratura (Q) calcolato in funzione delle due distanze trasversali (EQ1, EQ2).
11. 11. Dispositivo di controllo per controllare la qualità di scatole piegate e incollate (13), disposte in forma di pacchi (14; 16) comprendenti, ciascuno, almeno una scatola piegata e incollata (13); il dispositivo di controllo (28) comprendendo mezzi di memoria (38), mezzi di acquisizione di immagini (29a, 29b, 33a, 33b) e mezzi di elaborazione (30) configurati per implementare il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
12. 12. Impianto per produrre scatole piegate e incollate (13), l’impianto (20) comprendendo una macchina piegaincolla (22), la quale à ̈ atta a piegare e incollare fustellati (1) per ottenere rispettive scatole piegate e incollate (13) e fornirle raggruppate in pacchi (14; 16) comprendenti, ciascuno, almeno una scatola piegata e incollata (13), ed un dispositivo di controllo (28) per controllare la qualità delle scatole piegate e incollate (13); l’impianto (20) essendo caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di controllo (28) à ̈ realizzato secondo la rivendicazione 11 e detti mezzi di acquisizione di immagini (29a, 29b, 33a, 33b) sono disposti a valle della macchina piega-incolla (22).
13. 13. Impianto secondo la rivendicazione 12, e comprendente una macchina reggiatrice (23) disposta all’uscita della macchina piega-incolla (22) per legare ciascun pacco di scatole (14; 16) con una rispettiva reggia (15); detti mezzi di acquisizione di immagini (29a, 29b, 33a, 33b) essendo disposti a valle della macchina reggiatrice (23).