ITBO20130035A1 - Metodo di controllo della motorizzazione elettrica di una macchina automatica per il confezionamento di prodotti e corrispondente macchina automatica per il confezionamento di prodotti. - Google Patents

Metodo di controllo della motorizzazione elettrica di una macchina automatica per il confezionamento di prodotti e corrispondente macchina automatica per il confezionamento di prodotti.

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ITBO20130035A1
ITBO20130035A1 IT000035A ITBO20130035A ITBO20130035A1 IT BO20130035 A1 ITBO20130035 A1 IT BO20130035A1 IT 000035 A IT000035 A IT 000035A IT BO20130035 A ITBO20130035 A IT BO20130035A IT BO20130035 A1 ITBO20130035 A1 IT BO20130035A1
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IT
Italy
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electric motor
synchronism
loss
electric
control method
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Application number
IT000035A
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Inventor
Andrea Biondi
Luca Cerati
Sauro Uccellari
Original Assignee
Gd Spa
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Description

D E S C R I Z I O N E
"Metodo di controllo della motorizzazione elettrica di una macchina automatica per il confezionamento di prodotti e corrispondente macchina automatica per il confezionamento di prodotti."
SETTORE DELLA TECNICA
La presente invenzione à ̈ relativa ad un metodo di controllo della motorizzazione elettrica di una macchina automatica per il confezionamento di prodotti e ad una corrispondente macchina automatica per il confezionamento di prodotti.
ARTE ANTERIORE
Tradizionalmente, una macchina automatica per il confezionamento di prodotti comprende una serie di convogliatori che avanzano i prodotti lungo un percorso di confezionamento e vengono tutti azionati da un unico motore elettrico che trasmette il moto mediante una serie di rinvii meccanici del moto. Questa soluzione garantisce che tutti i convogliatori siano sempre in fase tra loro in quanto esiste un vincolo meccanico tra tutti i convogliatori; tuttavia, per contro, questa soluzione à ̈ meccanicamente complessa per la presenza dei rinvii meccanici del moto ed à ̈ poco “flessibile†quando à ̈ necessario modificare la legge di moto dei convogliatori (in caso di cambio del tipo di prodotti da confezionare).
Per risolvere i problemi sopra descritti, nelle macchine automatiche per il confezionamento di prodotti più moderne il singolo motore elettrico che, mediante rinvii meccanici del moto, porta in movimento tutti i convogliatori à ̈ stato sostituito da più motori elettrici meccanicamente indipendenti, ciascuno dei quali porta in movimento un convogliatore e, in uso, viene sincronizzato con tutti gli altri motori elettrici mediante una tecnica di controllo di tipo “master-slave†(ovvero un riferimento “master†detta la posizione angolare di riferimento che deve venire inseguita da tutti i motori elettrici “slave†).
Il principale problema dell’utilizzo di più motori elettrici meccanicamente indipendenti à ̈ la gestione delle situazioni di errore di inseguimento, in cui un motore elettrico perde il sincronismo rispetto al riferimento “master†(tipicamente per un malfunzionamento permanente o temporaneo dell’hardware dovuto ad un guasto o ad un disturbo casuale); infatti, quando si perde il corretto sincronismo tra i vari convogliatori si possono verificare delle interferenze meccaniche distruttive negli organi che durante parte del proprio movimento entrano temporaneamente nell’area di movimento di un convogliatore. Attualmente, quando viene rilevata un errore di inseguimento in uno dei motori elettrici, la macchina automatica viene immediatamente fermata; tuttavia, un arresto della macchina automatica dalla velocità nominale richiede almeno 4-5 cicli macchina e quindi in caso di un errore di inseguimento grave durante l’arresto macchina automatica si possono comunque verificare delle interferenze meccaniche distruttive.
DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE
Scopo della presente invenzione à ̈ fornire un metodo di controllo della motorizzazione elettrica di una macchina automatica per il confezionamento di prodotti ed una corrispondente macchina automatica per il confezionamento di prodotti, i quali metodo di controllo e macchina automatica siano esenti dagli inconvenienti sopra descritti e, in particolare, siano di semplice ed economica realizzazione.
Secondo la presente invenzione vengono forniti un metodo di controllo della motorizzazione elettrica di una macchina automatica per il confezionamento di prodotti ed una corrispondente macchina automatica per il confezionamento di prodotti con controllo della motorizzazione elettrica, secondo quanto rivendicato nelle rivendicazioni allegate.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, in cui:
– la figura 1 à ̈ una vista prospettica, schematica e con parti asportate per chiarezza, di una macchina automatica per il confezionamento di pacchetti di sigarette rigidi che implementa il metodo di controllo della presenta invenzione; e
– la figura 2 à ̈ una prospettica, schematica e con parti asportate per chiarezza, di una variante della macchina automatica della figura 1. FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE
Nella figura 1 con il numero 1 Ã ̈ indicata nel suo complesso una macchina 1 automatica per il confezionamento di pacchetti 2 di sigarette rigidi con coperchio incernierato.
La macchina 1 automatica presenta un percorso P di confezionamento che si origina a partire da una stazione S1 di alimentazione in cui viene alimentato un prodotto 3 da confezionare (ovvero un gruppo di sigarette). Il percorso P di confezionamento si estende attraverso una stazione S2 di alimentazione, in cui viene alimentato un foglio 4 di confezionamento (in particolare un foglio di incarto di carta metallizzata destinato alla formazione di un incarto interno) che viene accoppiato al prodotto 3, attraverso una stazione S3 di alimentazione, in cui viene alimentato un foglio 5 di confezionamento (in particolare uno sbozzato destinato alla realizzazione di un contenitore con coperchio incernierato) che viene accoppiato al prodotto 3, ed attraverso delle stazioni S4 ed S5 di lavorazione in cui i fogli 4 e 5 di confezionamento vengono ripiegati e stabilizzati mediante incollatura attorno al prodotto 3 per formare i pacchetti 2 di sigarette. Il percorso P di confezionamento termina in una stazione S6 di uscita, in cui i pacchetti 2 di sigarette finiti escono dalla macchina 1 automatica.
La macchina 1 automatica comprende un dispositivo 6 convogliatore, il quale avanza il prodotto 3 lungo il percorso P di confezionamento che si origina nella stazione S1 di alimentazione ed attraversa la stazione S2 di alimentazione, la stazione S3 di alimentazione e le stazioni S4 ed S5 di lavorazione fino a raggiungere la stazione S6 di uscita. Il dispositivo 6 convogliatore à ̈ composto da una pluralità di convogliatori 7 principali che sono tra loro disposti in successione e presentano diverse forme (nastri convogliatori e ruote girevoli nella forma di attuazione illustrata nella figura 1). Al dispositivo 6 convogliatore à ̈ associato un convogliatore 8 di alimentazione che assume la forma di una tramoggia ed alimenta i gruppi 3 di sigarette nel percorso P di confezionamento e quindi verso il dispositivo 6 convogliatore; inoltre, al dispositivo 6 convogliatore sono associati due convogliatori 8 di alimentazione che comprendono delle ruote ed alimentano i fogli 4 e 5 di confezionamento nel percorso P di confezionamento e quindi verso il dispositivo 6 convogliatore. Lungo i convogliatori 7 ed 8 sono disposti una serie di effettori, ovvero una serie di elementi operativi che presentano delle parti in movimento ed eseguono delle operazioni sul prodotto 3 e/o sui fogli 4 e 5 di confezionamento. Gli effettori possono essere meccanicamente vincolati ai convogliatori 7 ed 8 (cioà ̈ possono prendere il moto direttamente dai convogliatori 7 ed 8), oppure possono presentare una propria motorizzazione autonoma dai convogliatori 7 ed 8.
I convogliatori 7 ed 8 vengono azionati da corrispondenti motori M elettrici che possono indifferentemente essere motori elettrici rotanti oppure motori elettrici lineari. Nella forma di attuazione illustrata nella figura 1, ciascun motore M elettrico aziona un solo convogliatore 7 o 8 assieme ai relativi effettori (organi operativi); secondo una alternativa forma di attuazione non illustrata, ciascun motore M elettrico può azionare più convogliatori 7 e/o 8 assieme ai relativi effettori (organi operativi). La macchina 1 automatica può anche comprende dei motori M elettrici che azionano solo uno o più effettori (organi operativi) senza, quindi, avere alcun collegamento meccanico con i convogliatori 7 ed 8. Normalmente, ciascun motore M elettrico viene controllato in retroazione e quindi à ̈ meccanicamente accoppiato ad un corrispondente sensore E di posizione (normalmente un encoder angolare) che rileva direttamente o indirettamente la posizione effettiva del motore M elettrico stesso.
Infine, la macchina 1 automatica comprende una unità 9 di controllo che, tra le altre cose, sovraintende al funzionamento di tutti i motori M elettrici. Secondo una preferita forma di attuazione, i sensori E di posizione sono di tipo sicuro (ovvero sono encoder di sicurezza) e quindi garantiscono la correttezza della misura di posizione ed eseguono autonomamente una auto-diagnosi per segnalare eventuali malfunzionamenti. Normalmente, ciascun sensore E di posizione comprende almeno due lettori della posizione tra loro ridondanti, le cui misure vengono continuamente confrontate per un controllo di congruenza che permette di diagnosticare eventuali malfunzionamenti. Di conseguenza, la posizione effettiva di ciascun motore M elettrico fornita dal corrispondente sensore E di posizione viene ritenuta sempre esatta ed affidabile.
Durante il normale funzionamento della macchina 1 automatica, l’unità 9 di controllo stabilisce un riferimento R di posizione master e quindi pilota la movimentazione di tutti i motori M elettrici per inseguire secondo una logica slave il riferimento R di posizione master. Il riferimento R di posizione master può essere virtuale, ovvero può venire generato autonomamente dalla unità 9 di controllo senza alcun riferimento diretto a grandezze fisiche, oppure il riferimento R di posizione master può essere reale, ovvero può coincidere con la posizione EP effettiva di uno dei convogliatori 7 principali (che costituisce il “master†inseguito da tutti gli altri “slave†).
Inoltre, durante il normale funzionamento della macchina 1 automatica, l’unità 9 di controllo esegue ciclicamente un monitoraggio di tutti i motori M elettrici per diagnosticare l’insorgenza di una eventuale perdita di sincronismo in un motore M elettrico, ovvero l’insorgenza in un motore M elettrico di un eccessivo scostamento tra la posizione desiderata (coincidente con il riferimento R di posizione master) e la posizione EP effettiva rilevata da un corrispondente sensore E di posizione. Preferibilmente, per ciascun motore M elettrico l’unità 9 di controllo determina un errore di inseguimento pari alla differenza (in valore assoluto) tra la posizione EP effettiva del motore M elettrico rilevata dal sensore E di posizione e la posizione desiderata del motore M elettrico determinata dal riferimento R di posizione master; quindi, per ciascun motore M elettrico l’unità 9 di controllo diagnostica l’insorgenza di una perdita di sincronismo quando l’errore di inseguimento à ̈ superiore ad una prima soglia e/o quando l’errore di inseguimento à ̈ continuamente superiore ad una seconda soglia (inferiore alla prima soglia) per un intervallo di tempo maggiore di una terza soglia. In sostanza, l’unità 9 di controllo diagnostica l’insorgenza di una perdita di sincronismo quando l’errore di inseguimento à ̈ troppo grande (ovvero maggiore della prima soglia) anche per pochissimo tempo oppure quando l’errore di inseguimento à ̈ relativamente grande (ovvero maggiore della seconda soglia che à ̈ minore della prima soglia) per un intervallo di tempo troppo lungo (ovvero superiore alla terza soglia).
Secondo una preferita forma di attuazione, le soglie sono differenziate in funzione del motore M elettrico, ovvero non sono tutte uguali ma possono essere diverse da motore M elettrico a motore M elettrico. In particolare, le soglie sono più stringenti (cioà ̈ più ridotte) per i motori M elettrici più “critici†(ovvero per i motori M elettrici che possono determinare interferenze meccaniche distruttive in caso di perdita di sincronismo) e sono meno stringenti (cioà ̈ più elevate) per i motori M elettrici meno “critici†(ovvero per i motori M elettrici che non possono determinare interferenze meccaniche distruttive in caso di perdita di sincronismo).
Quando viene diagnosticata la perdita di sincronismo in un motore M elettrico, l’unità 9 di controllo arresta nel più breve tempo possibile la macchina 1 automatica in modo da fermare il prima possibile le parti meccaniche in movimento e quindi evitare interferenze meccaniche distruttive. Inoltre, quando viene diagnosticata la perdita di sincronismo in un motore M elettrico, l’unità 9 di controllo utilizza il riferimento R di posizione master solo per pilotare il motore M elettrico in cui si à ̈ verificata la perdita di sincronismo mentre pilota tutti gli altri motori M elettrici per inseguire secondo una logica slave la posizione EP effettiva del motore M elettrico in cui si à ̈ verificata la perdita di sincronismo. In altre parole, quando viene diagnosticata la perdita di sincronismo in un motore M elettrico, l’unità 9 di controllo pilota unicamente il motore M elettrico in cui si à ̈ verificata la perdita di sincronismo per inseguire secondo una logica slave il riferimento R di posizione master, e l’unità 9 di controllo pilota la movimentazione di tutti gli altri motori M elettrici per inseguire secondo una logica slave la posizione EP effettiva del motore M elettrico in cui si à ̈ verificata la perdita di sincronismo. In questo modo, tutti gli altri motori M elettrici che funzionano correttamente vengono pilotati non per inseguire, come nel funzionamento normale, il riferimento R di posizione master, ma per inseguire, ovvero per adattarsi, al motore M elettrico in cui si à ̈ verificata la perdita di sincronismo (ovvero al motore M elettrico che non funziona correttamente) con l’evidente obiettivo di evitare interferenze meccaniche con il motore M elettrico in cui si à ̈ verificata la perdita di sincronismo.
In sostanza, il motore M elettrico in cui si à ̈ verificata la perdita di sincronismo potrebbe avere un problema di sincronismo così grave rispetto al riferimento R di posizione master da determinare interferenze meccaniche distruttive se gli altri motori M elettrici continuassero a inseguire il riferimento R di posizione master; invece, gli altri motori M elettrici smettono di inseguire il riferimento R di posizione master ed inseguono il (ovvero si adattano al) motore M elettrico in cui si à ̈ verificata la perdita di sincronismo evitando quindi interferenze meccaniche.
Secondo una possibile forma di attuazione illustrata nella figura 2, almeno una parte dei convogliatori 7 e 8, tipicamente i convogliatori 7 e 8 più “critici†(ovvero i convogliatori 7 e 8 in cui si possono verificare interferenze meccaniche distruttive in caso di perdita di sincronismo), à ̈ azionata da due motori M elettrici (preferibilmente, ma non necessariamente, gemelli) tra loro ridondanti. I due motori M elettrici di uno stesso convogliatore 7 o 8 sono ovviamente collegati tra loro meccanicamente: indifferentemente possono essere calettati sullo stesso albero (collegamento meccanico diretto), oppure possono utilizzare catene cinematiche diverse per trasmettere il movimento allo stesso convogliatore 7 o 8 (collegamento meccanico indiretto).
Durante il normale funzionamento della macchina 1 automatica, in uno stesso convogliatore 7 o 8 l’unità 9 di controllo utilizza un motore M elettrico come principale (ovvero “titolare†) ed un utilizza l’altro motore M elettrico come riserva (ovviamente i ruoli dei due motori M elettrici possono venire scambiati ad intervalli di tempo prefissati); il motore M elettrico principale (ovvero “titolare†) viene pilotato per imprimere al convogliatore 7 o 8 il movimento desiderato inseguendo il riferimento R di posizione master (ovvero il motore M elettrico principale fornisce la spinta motrice al convogliatore 7 o 8), mentre l’altro motore M elettrico di riserva viene pilotato per seguire con un leggero ritardo il riferimento R di posizione master in modo tale che normalmente il motore M elettrico di riserva “segua da dietro†il motore M elettrico principale senza fornire alcuna spinta motrice al convogliatore 7 o 8.
Quando il motore M elettrico principale (ovvero “titolare†) accusa una perdita di sincronismo, il motore M elettrico di riserva viene fatto intervenire per cercare di riportare nel sincronismo corretto il motore M elettrico e quindi il convogliatore 7 o 8; tale intervento del motore M elettrico di riserva può essere in alternativa al motore M elettrico principale (ovvero il motore M elettrico principale viene spento per essere completamente sostituito dal motore M elettrico di riserva), oppure in supporto al motore M elettrico principale (ovvero per un certo periodo entrambi i motori M elettrici forniscono insieme la spinta motrice al convogliatore 7 o 8). La scelta sulla modalità di intervento del motore M elettrico di riserva (in alternativa o in supporto al motore M elettrico principale) dipende generalmente dalla causa (disturbo accidentale o guasto permanente) che ha determinato la perdita di sincronismo e dalla gravità della perdita di sincronismo; in ogni caso l’obiettivo à ̈ sempre quello di contenere l’entità della perdita di sincronismo per evitare interferenze meccaniche distruttive mentre la macchina 1 automatica viene arrestata. In questa forma di attuazione, in caso di perdita di sincronismo in un motore M elettrico principale à ̈ possibile che inizialmente l’unità 9 di controllo tenti di rimediare alla perdita di sincronismo senza arrestare la macchina 1 automatica e facendo intervenire il corrispondente motore M elettrico di riserva e solo se la perdita di sincronismo si aggrava ulteriormente nonostante l’intervento del motore M elettrico di riserva l’unità 9 di controllo inizia un arresto rapido della macchina 1 automatica secondo le modalità sopra descritte.
In caso di interruzione della alimentazione di energia elettrica alla macchina 1 impacchettatrice à ̈ necessario arrestare il prima possibile e senza danni (ovvero senza interferenze meccaniche) la macchina 1 impacchettatrice stessa. Preferibilmente, l’unità 9 elettronica (che deve essere sempre in piena efficienza per sovraintendere al corretto arresto della macchina 1 impacchettatrice) à ̈ collegata ad un apposito dispositivo di continuità (ovvero un dispositivo “UPS†provvisto di batteria tampone); invece, in caso di interruzione della alimentazione di energia elettrica alla macchina 1 impacchettatrice, l’energia elettrica necessaria al corretto funzionamento dei motori M elettrici durante la fase di arresto viene generata dai motori M elettrici stessi (o meglio da una parte dei motori M elettrici stessi) che vengono pilotati per funzionare come generatori di energia elettrica realizzando, nella sostanza, una “frenata rigenerativa†dei convogliatori 7 e 8 (ovvero l’energia cinetica dei convogliatori 7 e 8 viene convertita in energia elettrica).
Secondo una possibile forma di attuazione, la macchina 1 impacchettatrice comprende una trasmissione meccanica che riceve il moto manualmente mediante un volante (o altro attrezzo equivalente) che viene innestato in una apposita presa; la trasmissione meccanica à ̈ meccanicamente collegata ad almeno parte dei convogliatori 7 e/o 8 attraverso corrispondenti dispositivi di collegamento separabili (ovvero innestabili e disinnestabili quali, ad esempio, delle frizioni) per portare in movimento manualmente i convogliatori 7 e/o 8 stessi quando i motori M elettrici sono disalimentati o sono assenti (durante le fasi di montaggio/smontaggio della macchina 1 impacchettatrice). La funzione della trasmissione meccanica à ̈ di spostare manualmente (molto lentamente e per brevi periodi) almeno parte dei convogliatori 7 e/o 8 durante le fasi di manutenzione/montaggio/smontaggio della macchina 1 impacchettatrice. E’ importante sottolineare che la trasmissione meccanica à ̈ particolarmente economica, in quanto non deve né trasmettere coppie motrici elevate (la coppia motrice à ̈ generata solo manualmente ed à ̈ quindi molto limitata), né funzionare per lunghi periodi (nella vita lavorativa complessiva della macchina 1 impacchettatrice, l’utilizzo della trasmissione meccanica à ̈ insignificante); di conseguenza, la trasmissione meccanica potrebbe venire realizzata utilizzando ingranaggi plastici senza lubrificazione che sono estremamente economici. Secondo una possibile forma di attuazione, i dispositivi di collegamento separabili interposti tra la trasmissione meccanica ed i convogliatori 7 e/o 8 sono comandati elettricamente dalla unità 9 di controllo e potrebbero innestarsi (ovvero stabilire un collegamento meccanico tra la trasmissione meccanica ed i convogliatori 7 e/o 8) ogni qual volta la macchina 1 automatica à ̈ disalimentata (cioà ̈ priva di alimentazione elettrica).
Secondo una possibile forma di attuazione, prima di avviare la macchina 1 automatica l’unità 9 di controllo esegue preliminarmente un controllo di congruenza per verificare che tutti i convogliatori 7 ed 8 e tutti gli effettori siano correttamente in fase tra loro. L’unità 9 di controllo avvia la macchina 1 automatica solo se e quando tutti i convogliatori 7 ed 8 e tutti gli effettori sono correttamente in fase tra loro; in caso contrario, l’unità 9 di controllo porta in fase gli eventuali elementi fuori fase se tale manovra à ̈ possibile senza incorrere in interferenze meccaniche, altrimenti l’unità 9 di controllo richiede un intervento manuale di un operatore per portare manualmente in fase gli elementi fuori fase. Per permettere un rapido intervento manuale di un operatore, gli equipaggi di un convogliatore 7 o 8 (ovvero gli effettori di un convogliatore 7 o 8) possono essere montati su slitte per venire fatti scorrere manualmente da una posizione di lavoro in cui interagiscono meccanicamente con altri effettori ad una posizione di libertà in cui non interagiscono meccanicamente con altri effettori e sono liberamente orientabili a mano. Per rimettere in fase gli equipaggi (effettori) di un convogliatore 7 o 8, l’operatore fa scorrere manualmente ciascun equipaggio (effettore) dalla posizione di lavoro alla posizione di libertà, quindi orienta l’equipaggio (effettore) quando si trova nella posizione di libertà, ed infine riporta l’equipaggio (effettore) nella posizione di lavoro.
Secondo una possibile forma di attuazione, alcuni elementi “sacrificabili†della macchina 1 automatica che sono potenzialmente soggetti ad interferenza meccanica distruttiva nel caso di perdita di sincronismo in uno dei motori M elettrici vengono realizzati con resistenze meccaniche calibrate e limitate (ovvero solo leggermente superiori alle resistenze meccaniche necessarie a sopportare le sollecitazioni meccaniche ordinare che si verificando durante il normale funzionamento). In questo modo, in caso di interferenza meccanica distruttiva dovuta ad una perdita di sincronismo in uno dei motori M elettrici le rotture si verificano sempre e solo negli elementi “sacrificabili†preservando l’integrità meccanica degli altri elementi “non sacrificabili†; ovviamente, gli elementi “sacrificabili†sono di basso costo e di semplice e veloce sostituzione. Secondo una possibile forma di attuazione, almeno un elemento “sacrificabile†à ̈ realizzato mediante innesti ad incastro meccanico o innesti magnetici che presentano una resistenza meccanica calibrata e limitata e che in caso di eccessiva sollecitazione meccanica si separano in modo non distruttivo (ovvero possono venire banalmente ricomposti senza dovere sostituire nessun componente).
Nelle forme di attuazione illustrate nelle figure 1 e 2, la macchina 1 automatica realizza il confezionamento di pacchetti di sigarette rigidi.
In una diversa forma di attuazione non illustrata, la macchina 1 automatica potrebbe realizzare il confezionamento di sovraincarti plastici trasparenti di pacchetti di sigarette; in questa forma di attuazione il prodotto da confezionare à ̈ un pacchetto di sigarette ed il foglio di confezionamento à ̈ un foglio di incarto plastico, trasparente e termosaldabile.
In una altra forma di attuazione non illustrata, la macchina 1 automatica potrebbe realizzare il confezionamento di filtri per sigarette; in questa forma di attuazione, il prodotto da confezionare à ̈ un tow di materiale filtrante ed il foglio di confezionamento à ̈ un nastro di carta che viene avvolto tubo attorno ad un baco di tow di materiale filtrante.
In una ulteriore forma di attuazione non illustrata, la macchina 1 automatica potrebbe realizzare il confezionamento di sigarette; in questa forma di attuazione, il prodotto da confezionare à ̈ del tabacco ed il foglio di confezionamento à ̈ un nastro di carta che viene avvolto a tubo attorno ad un baco di tabacco.
In altre forme di attuazione non illustrate, la macchina 1 automatica realizza l’applicazione di filtri a sigarette, oppure realizza il confezionamento di stecche di pacchetti di sigarette.
Il metodo di controllo sopra descritto della motorizzazione elettrica della macchina 1 automatica presenta numerosi vantaggi.
In primo luogo, il metodo di controllo sopra descritto permette di gestire tutti gli errori di inseguimento dei motori M elettrici (anche i più gravi) permettendo alla macchina 1 automatica di arrestarsi senza alcun tipo di interferenze meccaniche distruttive.
Inoltre, il metodo di controllo sopra descritto à ̈ di semplice ed economica implementazione, in quanto la sua implementazione non richiede alcuna modifica all’hardware del sistema, ma unicamente un aggiornamento del software della unità 9 di controllo.

Claims (13)

1) Metodo di controllo della motorizzazione elettrica di una macchina (1) automatica per il confezionamento di prodotti (3); la macchina (1) automatica comprende: almeno una prima stazione (S1) di alimentazione in cui viene alimentato almeno un prodotto (3) da confezionare; almeno una seconda stazione (S2, S3) di alimentazione in cui viene alimentato almeno un foglio (4, 5) di confezionamento che viene accoppiato al prodotto (3); almeno una stazione (S4, S5) di lavorazione in cui il prodotto (3) viene confezionato nel foglio (4, 5) di confezionamento; un dispositivo (6) convogliatore che avanza il prodotto (3) da confezionare lungo un percorso (P) di confezionamento che si origina nella prima stazione (S1) di alimentazione ed attraversa la seconda stazione (S2, S3) di alimentazione e la stazione (S4, S5) di lavorazione; ed almeno due motori (M) elettrici che azionano almeno parte del dispositivo (6) convogliatore per movimentare il dispositivo (6) convogliatore stesso e sono accoppiati a corrispondenti sensori (E) di posizione; il metodo di controllo comprende le fasi di: stabilire un riferimento (R) di posizione master; pilotare, durante il normale funzionamento della macchina (1) automatica, i motori (M) elettrici per inseguire secondo una logica slave il riferimento (R) di posizione master; monitorare, durante il normale funzionamento della macchina (1) automatica, i motori (M) elettrici per diagnosticare l’insorgenza di una eventuale perdita di sincronismo in un motore (M) elettrico; ed arrestare la macchina (1) automatica quando viene diagnosticata la perdita di sincronismo in un motore (M) elettrico; il metodo di controllo à ̈ caratterizzato dal fatto di comprendere, quando viene diagnosticata la perdita di sincronismo in un motore (M) elettrico, le ulteriori fasi di: pilotare solo il motore (M) elettrico in cui si à ̈ verificata la perdita di sincronismo per inseguire secondo una logica slave il riferimento (R) di posizione master; e pilotare tutti gli altri motori (M) elettrici per inseguire secondo una logica slave la posizione (EP) effettiva del motore (M) elettrico in cui si à ̈ verificata la perdita di sincronismo.
2) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 1, in cui la fase di monitorare un motore (M) elettrico comprende le ulteriori fasi di: determinare per il motore (M) elettrico un corrispondente errore di inseguimento tra la posizione (EP) effettiva del motore (M) elettrico rilevata dal sensore (E) di posizione e la posizione desiderata del motore (M) elettrico determinata dal riferimento (R) di posizione master; e diagnosticare l’insorgenza di una perdita di sincronismo quando l’errore di inseguimento à ̈ superiore ad una prima soglia.
3) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la fase di monitorare un motore (M) elettrico comprende le ulteriori fasi di: determinare per il motore (M) elettrico un corrispondente errore di inseguimento tra la posizione (EP) effettiva del motore (M) elettrico rilevata dal sensore (E) di posizione e la posizione desiderata del motore (M) elettrico determinata dal riferimento (R) di posizione master; e diagnosticare l’insorgenza di una perdita di sincronismo quando l’errore di inseguimento à ̈ continuamente superiore ad una seconda soglia per un intervallo di tempo maggiore di una terza soglia.
4) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 2 o 3 e comprendente l’ulteriore fase di differenziare le soglie in funzione del motore (M) elettrico.
5) Metodo di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui almeno un primo convogliatore (7, 8) Ã ̈ azionato da due motori (M) elettrici tra loro ridondanti.
6) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 5 e comprendente, durante il normale funzionamento della macchina (1) automatica le ulteriori fasi di: utilizzare un motore (M) elettrico come principale ed un utilizzare l’altro motore (M) elettrico come riserva; pilotare il motore (M) elettrico principale per imprimere al primo convogliatore (7, 8) il movimento desiderato inseguendo il riferimento (R) di posizione master; e pilotare il motore (M) elettrico di riserva per seguire con un leggero ritardo il riferimento (R) di posizione master.
7) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 6 e comprendente, in caso di perdita di sincronismo nel motore (M) principale, l’ulteriore fase di fare intervenire il motore (M) elettrico di riserva per cercare di riportare nel sincronismo corretto il motore (M) principale e quindi il primo convogliatore (7, 8).
8) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 7, in cui, in caso di perdita di sincronismo nel motore (M) principale, il motore (M) elettrico di riserva interviene in alternativa al motore (M) elettrico principale oppure in supporto al motore (M) elettrico principale in funzione della causa che ha determinato la perdita di sincronismo e/o in funzione della gravità della perdita di sincronismo.
9) Metodo di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui almeno un elemento “sacrificabile†della macchina (1) automatica che à ̈ potenzialmente soggetto ad interferenza meccanica distruttiva nel caso di perdita di sincronismo in uno dei motori (M) elettrici à ̈ realizzato con resistenza meccanica calibrata e limitata per concentrare su di sé la rottura e preservare l’integrità meccanica degli altri elementi “non sacrificabili†.
10) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 9, in cui l’elemento “sacrificabile†à ̈ realizzato mediante innesti ad incastro meccanico o innesti magnetici che presentano una resistenza meccanica calibrata e limitata e che in caso di eccessiva sollecitazione meccanica si separano in modo non distruttivo.
11) Metodo di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10 e comprendente, in caso di interruzione della alimentazione di energia elettrica alla macchina (1) impacchettatrice, le ulteriori fasi di: arrestare la macchina (1) automatica; e pilotare almeno un motore (M) elettrico come generatore di energia elettrica per generare l’energia elettrica necessaria al corretto funzionamento degli altri motori (M) elettrici.
12) Metodo di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 11, in cui la macchina (1) impacchettatrice comprende una trasmissione meccanica che riceve il moto manualmente ed à ̈ meccanicamente collegata ad almeno parte dei convogliatori (7, 8) attraverso corrispondenti dispositivi di collegamento separabili per portare in movimento manualmente i convogliatori (7, 8) stessi quando i motori (M) elettrici sono disalimentati o sono assenti.
13) Macchina (1) automatica per il confezionamento di prodotti comprendente: almeno una prima stazione (S1) di alimentazione in cui viene alimentato almeno un prodotto (3) da confezionare; almeno una seconda stazione (S2, S3) di alimentazione in cui viene alimentato almeno un foglio (4, 5) di confezionamento che viene accoppiato al prodotto (3); almeno una stazione (S4, S5) di lavorazione in cui il prodotto (3) viene confezionato nel foglio (4, 5) di confezionamento; un dispositivo (6) convogliatore che avanza il prodotto (3) da confezionare lungo un percorso (P) di confezionamento che si origina nella prima stazione (S1) di alimentazione ed attraversa la seconda stazione (S2, S3) di alimentazione e la stazione (S4, S5) di lavorazione; almeno due motori (M) elettrici che azionano almeno parte del dispositivo (6) convogliatore per movimentare il dispositivo (6) convogliatore stesso e sono accoppiati a corrispondenti sensori (E) di posizione; ed una unità (9) di controllo che à ̈ configurata per: stabilire un riferimento (R) di posizione master; pilotare, durante il normale funzionamento della macchina (1) automatica, i motori (M) elettrici per inseguire secondo una logica slave il riferimento (R) di posizione master; monitorare, durante il normale funzionamento della macchina (1) automatica, i motori (M) elettrici per diagnosticare l’insorgenza di una eventuale perdita di sincronismo in un motore (M) elettrico; ed arrestare la macchina (1) automatica quando viene diagnosticata la perdita di sincronismo in un motore (M) elettrico; la macchina (1) automatica à ̈ caratterizzata dal fatto che l’unità (9) di controllo à ̈ inoltre configurata per: pilotare solo il motore (M) elettrico in cui si à ̈ verificata la perdita di sincronismo per inseguire secondo una logica slave il riferimento (R) di posizione master; e pilotare tutti gli altri motori (M) elettrici per inseguire secondo una logica slave la posizione (EP) effettiva del motore (M) elettrico in cui si à ̈ verificata la perdita di sincronismo.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19520642C1 (de) * 1995-06-09 1996-12-05 Roland Man Druckmasch Verfahren zum Steuern eines Mehrmotorenantriebs einer Druckmaschine sowie entsprechende Steuerung
DE19529430A1 (de) * 1995-07-06 1997-01-16 Baumueller Nuernberg Gmbh Elektrisches Antriebssystem und Sicherheitsmodul insbesondere in einer Bogendruckmaschine
EP2495626A1 (en) * 2011-03-01 2012-09-05 G.D Societa' per Azioni Method of controlling the electric drive of an automatic manufacturing machine, and automatic manufacturing machine with electric drive control

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