ITBO970454A1 - Macchina di controllo dell'accuratezza di lavorazione di pezzi, in par ticolare di pannelli. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad una macchina di controllo dell'accuratezza di lavorazione di pezzi, in particolare di pannelli.

La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione in una linea di produzione di pannelli di legno, cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento, senza per questo perdere in generalità.

È noto che, negli impianti per la lavorazione dei pannelli vi sono fasi in cui bisogna effettuare delle operazioni di controllo dell'accuratezza delle lavorazione già eseguite. Normalmente controlli di questo tipo vengono fatti manualmente, interrompendo per qualche tempo il flusso dei pezzi tra una macchina foratrice ed un'altra macchina operatrice. In questa fase il personale addetto al controllo verifica la presenza o meno dei fori e delle fresature, la correttezza della posizione occupata sul pannello, il loro diametro ed infine la loro qualità, in particolare se vi sono state ovalizzazioni, scheggiature degli orli, o altri problemi.

E' evidente che controlli manuali del tipo precedentemente descritto sono lunghi, costosi, e passibili di errori frequenti che vanno a discapito della qualità del prodotto.

Scopo della presente invenzione è quello di ovviare ai suddetti inconvenienti.

Pertanto la presente invenzione si riferisce ad una macchina di controllo dell'accuratezza di lavorazione di pezzi, in particolare di pannelli, macchina comprendente un bancale sul quale sono appoggiati i pannelli, macchina caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi a telecamera per la verifica dell'accuratezza delle lavorazioni 'alle quali sono stati precedentemente sottoposti i pannelli, i movimenti nello spazio dei mezzi a telecamera essendo comandati da un programma di esecuzione che almeno in parte coincide con il programma di controllo di almeno una delle macchine utensili operatrici che si trovano a monte della macchina di controllo e dal fatto che i mezzi a telecamera sono controllati da mezzi elettronici dì controllo atti a confrontare elettronicamente, in tempo reale, le immagini registrate dai mezzi a telecamera con delle immagini di riferimento contenute nella memoria dei mezzi elettronici di controllo, tali mezzi elettronici di controllo essendo atti inoltre a segnalare le eventuali differenze tra le immagini registrate dai mezzi a telecamera e le immagini di riferimento.

L'invenzione verrà ora descritta con riferimento alle figure annesse, che ne illustrano due esempi di attuazione non limitativi, in cui:

la figura 1 illustra una prima forma di attuazione della presente invenzione, nella quale la macchina di controllo è del tipo gantry;

la figura 2 mostra una seconda forma di attuazione della presente invenzione, nella quale la macchina di controllo è del tipo a portale;

la figura 3 illustra un particolare della macchina oggetto della presente invenzione.

Nella figura allegata, con 1 è indicato, nel suo complesso, una macchina di controllo dell'accuratezza della lavorazione di pezzi, in particolare dei pannelli 2 provvisti di fori 3', 3", e di una fresatura 3"' eseguiti precedentemente da almeno una macchina operatrice (non illustrata) .

La macchina 1 comprende un bancale 4, definito da quattro bordi 40, 41, 42, 43, allungato in una direzione A determinata, e che può essere provvisto di una pluralità di dispositivi 4a convogliatori di tipo noto per lo spostamento e per il bloccaggio dei pannelli 2 su di esso. Tali dispositivi 4a convogliatori sono atti ad alimentare alternativamente lungo l'asse A dei pannelli 2 ad una macchina operatrice qualsiasi disposta in cascata rispetto alla macchina 1.

In figura 1 la macchina 1, che è del tipo gantry, comprende inoltre due montanti 5a e 5b atti a scorrere liberamente sulle rispettive guide 6a, 6b mossi da mezzi di attuazione non visibili in figura. Sorretta dai due montanti 5a, 5b si protende una trave 7 che supporta una testa 8 attrezzata, la quale può spostarsi lungo la direzione B, trasversale rispetto alla detta direzione A.

Per effettuare gli spostamenti della testa 8 lungo la direzione B si è scelto un dispositivo 9 di movimentazione comprendente, a sua volta, una cinghia 10, atta ad impegnarsi con la testa 8, e mossa da un motore 11, tale cinghia 10 essendo avvolta, come di consueto, intorno a due pulegge (soltanto una è visibile in figura 1) di cui una motrice. Come si deduce dalla osservazione di figura 1, la testa 8 è accoppiata alla trave 7 mediante un accoppiamento prismatico IOa scorrevole che, come si è detto, ne consente la traslazione lungo l'asse B. E' possibile prevedere inoltre un dispositivo di movimentazione (non rappresentato) della testa 8 lungo un asse perpendicolare al piano individuato dagli altri due assi A e B, in modo da effettuare i controlli delle lavorazioni anche lungo una terza dimensione. In una versione (non rappresentata) semplificata se sono presenti i dispositivi 4a convogliatori che alimentano i pannelli 2 lungo la direzione A, è possibile immaginare che la testa 8 si sposti soltanto lungo la direzione B trasversale rispetto alla direzione A, mentre sono assenti le guide 6a, 6b ed i mezzi di attuazioni relativi .

Alla testa 8 è solidale una telecamera 12 adibita al controllo dei fori 3', 3", e della fresatura 3"' eseguiti precedentemente da almeno una macchina operatrice (non visibile) sul pannello 2.

I movimenti effettuati dalla testa 8 lungo le direzioni A, B coincidono, almeno in parte, con quelli che, nelle fasi precedenti, erano stati eseguiti da almeno una testa operatrice (non visibile); in altre parole, la centralina 13 fa svolgere alla testa 8 di controllo, che porta solidalmente la telecamera 12, gli stessi movimenti effettuati precedentemente da almeno una testa operatrice (non .visibile).

In questo modo le immagini registrate dalla telecamera 12 possono essere confrontate in tempo reale con delle immàgini di riferimento memorizzate precedentemente dalla centralina 13. Tali immagini di riferimento possono essere, per esempio, o delle immagini filmate precedentemente, oppure dei programmi grafici in cui sono contenute le immagini ideali delle lavorazioni alle quali si dovranno avvicinare, quanto più possibile, le lavorazioni (forature, fresature ecc.) alle quali sono sottoposti i pannelli 2.

Non appena la centralina 13 rileva qualche anomalia, ad esempio qualche imperfezione nella esecuzione dei fori 3', 3" o della fresatura 3"', avverte tempestivamente l'operatore tramite un video o una stampante (non rappresentati in figura 1), e contestualmente avverte del problema il dispositivo di controllo della macchina (non rappresentata) disposta in cascata.

La centralina 13 può interagire elettronicamente in maniera retroattiva con un dispositivo elettronico atto a gestire una macchina operatrice che si trova a monte della macchina; in questo modo si possono variare i programmi di gestione e controllo di questa macchina operatrice in funzione del confronto operato3⁄4 elettronicamente dalla centralina 13 tra le immagini registrate dalla telecamera 12 e le immagini di riferimento contenute nella memoria della centralina 13.

E' evidente che la centralina 13 può interagire elettronicamente anche con un dispositivo elettronico il quale gestisce una macchina operatrice che si trova a valle della macchina 1, analogamente a quanto può essere fatto per una macchina operatrice che si trova a monte.

In questo modo è possibile ovviare agli errori di lavorazione riscontrati dalla centralina 13 ridefinendo opportunamente i programmi di gestione e controllo della macchina operatrice che si trova a valle della macchina 1 di controllo.

Inoltre, il programma di esecuzione realizzato dalla centralina 13 che gestisce i movimenti della testa 8 può avere un ottimizzatore che definisce autonomamente il percorso minimo da fare eseguire alla telecamera 12 per controllare le diverse lavorazioni effettuate sui pannelli 2. Ed infine, tale programma di esecuzione che gestisce la macchina 1 può essere concepito in modo da verificare solo alcune parti dei pannelli 2 definite a piacere dall'operatore.

La forma della macchina 1 è molto simile a quella di un carrello facilmente spostabile anche a spinta, in modo tale da occupare nell'impianto il posto di un semplice convogliatore. In questo modo la macchina 1 associa alla funzione di trasferimento dei pannelli 2 anche quella di controllo dei pannelli 2 stessi. A tale scopo sono previsti dei mezzi 14 atti a facilitare gli spostamenti sul terreno della macchina 1. In particolare i mezzi 14 sono formati da quattro ruote 15 (figura 3) che possono essere traslate verticalmente lungo una direzione C, perpendicolare alle suddette direzioni A e B, da un rispettivo attuatore 16 reso solidale alla struttura generale della macchina 1 mediante staffe 17', 17", 17"'. In posizione di riposo la macchina 1 si appoggia stabilmente sui piedritti 18 {uno solo dei quali è visibile in figura 1), mentre quando la si deve spostare in un altro posto non si fa altro che azionare gli attuatori 16, i quali traslano le ruote 15 verso il basso per appoggiare su di esse l'intera struttura della macchina 1. A questo punto l'operatore può spingere o tirare la macchina 1, eventualmente mediante un muletto (non visibile), sul luogo prescelto per effettuare il controllo sui pannelli 2.

Benché i mezzi 14 siano stati rappresentati nelle figure 1, 3 con le ruote 15 selettivamente mobili lungo l'asse C, è evidente per l'Uomo dell'Arte che, in una forma di attuazione non rappresentata, si può ottenere lo stesso effetto movimentando, mediante attuatori, i piedritti 18, mantenendo fisse le ruote 15 rispetto alla struttura della macchina 1.

Il bordo 40 del bancale 4 più a valle rispetto alla direzione di avanzamento dei pannelli 2 può essere munito di una battuta (non rappresentata) sulla quale si possono appoggiare tali pannelli 2. In tal caso si può fare in modo che le due ruote 15 relative al bordo 40 sul quale si trova la battuta siano ad una altezza, rispetto al suolo, inferiore a quella delle ruote che si trovano in corrispondenza del bordo 41 opposto al bordo 40. I pannelli 2 ricevuti dalla macchina 1 possono così essere facilmente centrati. E' evidente che un centraggio più preciso dei pannelli 2 rispetto alla macchina 1 può essere garantito prevedendo una altezza diversa anche delle due ruote 15 prospicienti il bordo 40 provvisto di battuta. In questo caso il pannello 2 viene spinto per gravità non solo contro la battuta sul bordo 40 ma anche verso il bordo 42 o 43 eventualmente provvisto di una battuta, a seconda di quale delle due ruote 15 si trova ad un livello più basso.

E' chiaro inoltre che un tale effetto è ottenibile prevedendo una macchina 1 di controllo provvisto di un bancale 4 fisso, eventualmente inclinato, sul quale si possono appoggiare manualmente i pannelli 2. In questo caso è possibile prevedere un dispositivo a tecnigrafo atto a movimentare la telecamera 12.

Per la macchina 1 rappresentata in figura 2 sono valide le stesse considerazioni fatte per quella rappresentata in figura 1. In questa figura, in cui si è cercato di conservare la stessa numerazione delle figure 1, 3, è stata rappresentata una seconda forma di attuazione della presente invenzione.

In questo caso si tratta di una macchina 1 del tipo a portale in cui i montanti 5a, 5b sono fissi rispetto al resto della struttura, in particolare rispetto al bancale 4.

Per conferire al sistema i due gradi di libertà necessari alla telecamera 12 per spazzare il bancale 4 lungo le due direzioni ortogonali A, B, la testa 8 è stata provvista di mezzi 19 di movimentazione simili al dispositivo 9 di movimentazione.

Difatti, tali mezzi 19 di movimentazione sono costituiti da una cinghia 20 fissata ad un carrellino 21 accoppiato mediante un accoppiamento scorrevole prismatico 22 al resto della testa 8. Al carrellino 21 è solidale la telecamera 12, mentre esso può essere traslato lungo la direzione A mediante un motore 23 che mette in rotazione una puleggia motrice (non visibile), la quale, a sua volta, fa muovere la cinghia 20 e, di conseguenza, il carrellino 21 con la telecamera 12.

In questo caso il controllo sui fori 3', 3", e sulla fresatura 3'" viene effettuato facendo traslare il carrellino 21, e la telecamera 12 ad esso solidale, lungo le direzioni A e B utilizzando rispettivamente i motori 23 e 11.

In figura 2 i mezzi 14 atti a facilitare gli spostamenti sul terreno della macchina 1 sono identici a quelli mostrati nelle figure 1, 3.

Benché si sia fatto esplicito riferimento ad una sola telecamera 12 è ovvio per l'Uomo'dell'Arte prevedere più telecamere 12 associate alla testa 8. Tali telecamere 12 possono avere in particolare inclinazioni .diverse rispetto ai pannelli 2 in transito, in modo da tener conto di possibili zone d'ombra presenti su di essi durante il controllo effettuato dalla centralina 13. Possono essere previsti inoltre dei mezzi di illuminazioni (non rappresentati) associati alla testa 3 per migliorare la nitidezza delle immagini registrate.

Risulta infine chiaro che alla macchina di controllo qui descritta ed illustrata possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina (1) di controllo dell'accuratezza di lavorazione di pezzi, in particolare di pannelli (2), macchina (1) comprendente un bancale (4) sul quale sono appoggiati detti pannelli (2), macchina (1) caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi (12) a telecamera per la verifica dell'accuratezza delle lavorazioni alle quali sono stati precedentemente sottoposti detti pannelli (2), i movimenti nello spazio di detti mezzi (12) a telecamera essendo comandati da un programma di esecuzione che almeno in parte coincide con il programma di controllo di almeno una delle macchine utensili operatrici che si trovano a monte di detta macchina (1) e dal fatto che detti mezzi (12) a telecamera sono controllati da mezzi (13) elettronici di controllo atti a confrontare elettronicamente, in tempo reale, le immagini registrate da detti mezzi (12) con delle immagini di riferimento contenute nella memoria di detti mezzi (13), detti mezzi (13) essendo atti inoltre a segnalare le eventuali differenze tra dette immagini registrate da detti mezzi (12) e dette immagini di riferimento .
2. 2. Macchina (1) come rivendicato alla rivendicazione 1, in cui detti mezzi (13) elettronici di controllo interagiscono elettronicamente, in maniera retroattiva, con almeno un dispositivo elettronico atto a gestire almeno una macchina operatrice che si trova a monte di detta macchina (1), in modo da variare i programmi di gestione e controllo di detta almeno una macchina operatrice in funzione del confronto operato elettronicamente da detti mezzi (13) tra le immagini registrate da detti mezzi (12) a telecamera e le immagini di riferimento contenute nella memoria di detti mezzi (13).
3. 3. Macchina (1) come rivendicato alla rivendicazione 1 o alla rivendicazione 2, in cui detti mezzi (13) elettronici di controllo interagiscono elettronicamente con almeno un dispositivo elettronico atto a gestire almeno una macchina operatrice che si trova a valle della detta macchina (1), in modo da variare i programmi di gestione e controllo di detta almeno una macchina operatrice in funzione del confronto operato elettronicamente da detti mezzi (13) tra le immagini registrate da detti mezzi (12) a telecamera e le immagini di riferimento contenute nella memoria di detti mezzi (13).
4. 4. Macchina (1) come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi (13) elettronici di controllo presentano un ottimizzatore che definisce autonomamente il percorso minimo da far percorrere a detti mezzi (12) a telecamera per controllare le lavorazioni alle quali sono stati sottoposti detti pannelli (2).
5. 5. Macchina (1) come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il programma di esecuzione che comanda i movimenti nello spazio di detti mezzi (12) a telecamera è concepito in modo da far percorrere a detti mezzi (12) a telecamera soltanto alcune parti di detti pannelli (2).
6. 6. Macchina (1) come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di essere del tipo gantry e dal fatto di comprendere delle guide (6a, 6b) lungo le quali avviene la traslazione di detti mezzi (12) di controllo a telecamera in una prima direzione (A), e dal fatto di comprendere un dispositivo (9) di movimentazione di detti mezzi (12) in una seconda direzione (B) perpendicolare a detta prima direzione (A).
7. 7. Macchina (1) come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni 1-5, caratterizzata dal fatto di essere del tipo a portale e dal fatto di comprendere dei mezzi (19) di movimentazione di detti mezzi (12) di controllo a telecamera lungo una prima direzione (A) e dal fatto di comprendere un dispositivo (9) di movimentazione di detti mezzi (12) lungo una seconda direzione (B) perpendicolare a detta prima direzione (A).
8. 8. Macchina (1) come rivendicato alla rivendicazione 6 o alla rivendicazione 7, in cui sono previsti mezzi di movimentazione di detti mezzi (12) a telecamera lungo una terza direzione perpendicolare a detta prima direzione (A) e a detta seconda direzione (B).
9. 9. Macchina (1) come rivendicato alla rivendicazione 6 o alla rivendicazione 7, in cui detti mezzi (20, 21, 22, 23) e detto dispositivo (9) comprendono delle rispettive cinghie (20, 10) mosse da rispettivi motori (23, 11).
10. 10. Macchina (1) come rivendicato alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere una pluralità di detti mezzi (12) a telecamera inclinati con inclinazioni diverse rispetto ai pannelli (2) in transito su detto bancale (4).
11. 11. Macchina (1) come rivendicato alla rivendicazione 6 o alla rivendicazione 7, in cui sono previsti dei mezzi (14) atti a facilitare gli spostamenti sul terreno di detta macchina (1), ed in cui detti mezzi (14) comprendono una pluralità di ruote (15) abbinata ad una pluralità di attuatori (16) del moto lineare atta a spostare detta pluralità di ruote (15) da e verso una posizione di contatto con il terreno.
12. 12. Macchina ( 1 ) come rivendicato alla rivendicazione 6 o alla rivendicazione 7, in cui detto bancale (4), sul quale si possono appoggiare manualmente detti pannelli (2), è fisso ed inclinato, ed in cui è previsto un dispositivo a tecnigrafo atto a movimentare detti mezzi (12) a telecamera.
13. 13. Macchina (1) come rivendicato alla rivendicazione 11 o alla rivendicazione 12, in cui è prevista una battuta per detti pannelli (2) in corrispondenza di almeno un bordo esterno (40) di detto bancale (4).