ITCZ20090030A1 - Apparecchiatura atta ad effettuare il controllo di qualità di materiale stampato in banda cartacea o plastica - Google Patents

Apparecchiatura atta ad effettuare il controllo di qualità di materiale stampato in banda cartacea o plastica Download PDF

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Description

APPARECCHIATURA ATTA AD EFFETTUARE IL CONTROLLO DI QUALITÀ DI MATERIALE STAMPATO IN BANDA CARTACEA O PLASTICA.
Campo tecnico dell’invenzione
La presente invenzione concerne una apparecchiatura (macchina) atta ad effettuare il controllo di qualità di materiale stampato in banda cartacea o plastica (etichette autoadesive poste su banda siliconata) verificando la corrispondenza del medesimo con una immagine master precedentemente acquisita, ponendo in evidenza tutte le discordanze (errori) rilevate, e consentendo che a correzione eseguita il sistema possa verificare che la medesima sia valida.
Stato dell’arte
Il controllo di qualità di materiale stampato in banda cartacea o plastica viene eseguito tramite l’utilizzo di un macchinario composto da uno sbobinatore atto a svolgere la bobina in banda cartacea o plastica del materiale da controllare mantenendolo correttamente tensionato, un traino motorizzato atto a movimentare a velocità regolabile il materiale sotto controllo, un sistema di videoispezione che verifica la qualità e un ribobinatore atto a raccogliere e avvolgere il materiale controllato. In questi macchinari vi sono anche altre apparecchiature con funzioni non direttamente legate alla video ispezione.
Va fatto notare che qualsiasi macchinario, che movimenta un materiale avvolto in bobina, dal momento che riceve il comando di fermata per arrivare all’arresto reale impiega un certo tempo che à ̈ proporzionale alla velocità ed alla rampa di decelerazione dell’ apparecchiatura elettromeccanica, questo tempo si trasforma automaticamente in spazio (distanza fra il punto di controllo ed il punto di fermata).
Attualmente vi sono sul mercato varie modalità e logiche funzionali per realizzare questo tipo di controllo:
A) Controllo monodirezionale tramite videoispezione :
In questa prima apparecchiatura, il materiale che viene ispezionato dal sistema si muove in un’unica direzione, ed in caso di rilevazione di uno o più errori la macchina rallenta e posiziona gli errori in una zona specifica per la correzione manuale dei medesimi, senza la possibilità di ricontrollare se la correzione eseguita à ̈ o non à ̈ valida, vedi fig.1. La domanda di brevetto US2009088889 illustra una tale forma di realizzazione.
B) Controllo bidirezionale tramite videoispezione :
In questa seconda apparecchiatura, il materiale da ispezionare al disotto del sistema di videoispezione si può movimentare nei due sensi di marcia con varie modalità.
Tale sistema à ̈ illustrato in fig. 2, in questo caso quando il sistema rileva uno o più errori, fa fermare la movimentazione del materiale, quindi facendo ruotare in senso contrario sia il ribobinatore che lo sbobinatore posiziona automaticamente l’errore in un punto ben determinato antecedente la posizione di controllo in modo tale che alla ripartenza viene controllata la correzione eseguita, e ripetendo il tutto per ogni singolo errore rilevato. (Questo sistema pone molti limiti e crea problemi alle lavorazioni interposte fra il punto di sbobinatura e il punto di controllo e fra il punto di controllo e la ribobinatura)
(esempio fustellatura a registro, numerazione, taglio, conteggio ecc.)
In fig. 3 à ̈ illustrata una terza apparecchiatura, in cui dopo la posizione di controllo viene inserito un accumulatore mobile di materiale in modo tale che quando il sistema rileva un errore impone l’arresto della movimentazione del materiale quindi facendo ruotare in senso contrario lo sbobinatore e contemporaneamente scaricando il magazzino si posiziona automaticamente l’errore in una posizione antecedente al controllo senza movimentare il materiale che già si trova a valle del magazzino. Questo sistema permette di eseguire nuovamente il controllo sul materiale retrocesso e quindi anche sulla correzione appena effetuata, eliminando i limiti imposti dalle lavorazioni interposte fra controllo e ribobinatura, ma non elimina quelli fra sbobinatura e controllo.
In fig. 4 à ̈ illustrata un quarta apparecchiatura, in cui al disotto della posizione di controllo viene inserito un accumulatore oscillante (ovvero scarico antecedente al controllo e carico a seguito del controllo) in modo tale che quando il sistema rileva un errore impone l’arresto della movimentazione, mantenendo ferma sia la sbobinatura sia la ribobinatura, successivamente tramite il carrello mobile si fa scorrere il materiale a ritroso trasferendo l’errore posizionato dal magazzino successivo al controllo al magazzino antecedente al controllo. Questo sistema non crea problemi né alle lavorazioni antecedenti al controllo né a quelle successive, ma necessita di una quantità di materiale accumulato nel magazzino. Non crea inoltre sbandamenti laterali della banda in fase di scarto del materiale. Questo sistema esegue una singola correzione per volta anche in caso di più errori contemporaneamente presenti nel magazzino.
Sommario dell’invenzione
Per superare le difficoltà presenti nello stato dell’arte viene realizzata un’apparecchiatura atta ad effettuare il controllo di qualità di materiale stampato in banda cartacea o plastica costituita da una prima parte per la sbobinatura, da una parte centrale per il controllo e la correzione di errori e da una parte finale per la ribobinatura caratterizzata dal fatto che la parte centrale per il controllo e la correzione di errori possiede un dispositivo per acquisire immagini sulla banda, il quale à ̈ dotato di un sistema di movimentazione che lo sposta lungo detta banda, un accumulatore di banda, un dispositivo di comando su cui sono installate immagini master provvisto di un programma il quale confronta le immagini ottenute dal dispositivo per acquisire immagini sulla banda con le immagini master precedentemente installate su detto dispositivo di comando e se riscontra delle differenze tra le immagini master e le immagini acquisite sulla banda, segnala uno o più errori e provvede a fermare il motore di traino principale e a spostare il dispositivo per acquisire le immagini a valle dell’errore o degli errori rilevati, in modo che dopo la correzione dell’errore o degli errori, detto dispositivo per acquisire le immagini ripassa sulla zona corretta e controlla se la correzione corrisponde con l’immagine master precedentemente installata.
Altra caratteristica à ̈ data dal fatto che il sistema di movimentazione del dispositivo per acquisire immagini sulla banda à ̈ costituito da un carro motorizzato.
Altra caratteristica à ̈ data dal fatto che il sistema di movimentazione del dispositivo per acquisire immagini sulla banda à ̈ costituito da una slitta motorizzata.
Altra caratteristica à ̈ data dal fatto che il tempo di fermata del motore di traino principale à ̈ predeterminato.
Altra caratteristica à ̈ data dal fatto che lo spazio di fermata à ̈ predeterminato.
Altra caratteristica à ̈ data dal fatto che l’accumulatore di banda à ̈ costituito da un rullo motorizzato scorrevole su guide assiali.
Altre caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno chiari dalla descrizione, qui appresso, di un modo di realizzazione dato a titolo d'esempio non limitativo dalle figure.
Descrizione sintetica delle figure
La figura 1 rappresenta una sezione di una prima apparecchiatura di controllo di qualità dello stato dell’arte.
La figura 2 rappresenta una sezione di una seconda apparecchiatura di controllo di qualità dello stato dell’arte.
La figura 3 rappresenta una sezione di una terza apparecchiatura di controllo di qualità dello stato dell’arte.
La figura 4 rappresenta una sezione di una quarta apparecchiatura di controllo di qualità dello stato dell’arte.
La figura 5 rappresenta una sezione dell’apparecchiatura di controllo di qualità oggetto della presente invenzione.
La figura 6 rappresenta una sezione della prima parte di sbobinatura dell’apparecchiatura di controllo di qualità oggetto della presente invenzione.
La figura 7 rappresenta una sezione della parte centrale di controllo dell’apparecchiatura di controllo di qualità oggetto della presente invenzione, con il dispositivo per acquisire le immagini nella posizione iniziale.
La figura 8 rappresenta una sezione della parte centrale di controllo dell’apparecchiatura di controllo di qualità oggetto della presente invenzione, con il dispositivo per acquisire le immagini nella posizione assunta dopo aver rilevato uno o più errori.
La figura 9 rappresenta una sezione della parte finale di ribobinatura dell’apparecchiatura di controllo di qualità oggetto della presente invenzione.
Descrizione dettagliata di un modo di realizzazione dell’invenzione Con riferimento alla fig. 5, la macchina oggetto della presente invenzione esegue le operazioni atte al controllo di qualità del materiale stampato in banda cartacea o plastica, detta macchina presenta nella parte centrale l’apparecchiatura di controllo di qualità, preceduta da una prima parte che à ̈ costituita da uno sbobinatore e da una parte finale che à ̈ costituita da un ribobinatore. La prima parte, costituita dallo sbobinatore, à ̈ compresa fra la sbobinatura e il traino principale, la parte centrale che costituisce l’apparecchiatura di controllo di qualità, à ̈ compresa fra il traino principale, il piano di controllo e un compensatore di fermata e la parte finale, che costituisce il ribobinatore, à ̈ compresa fra compensatore di fermata, operazioni secondarie e riavvolgitura.
La macchina oggetto della presente invenzione movimenta il materiale in un’unica direzione di marcia, contrariamente alle modalità viste nello stato dell’arte.
Pertanto, in fase di arresto, dovuto alla rilevazione di uno o più errori, la movimentazione del materiale (banda) viene gestita in tre fasi diverse:
La prima parte costituta dallo sbobinatore à ̈ rappresentata nella fig. 6 e comprende A) mandrino sbobinatore, B) piano di raccordo banda, C) dispositivo ballerino, D) guida banda. Il dispositivo ballerino C) posto a seguito del mandrino sbobinatore A) provvede a controllare la giusta tensione della banda ed a recuperare l’eventuale eccedenza di materiale in banda dovuta alla rampa di decelerazione facendo ruotare in senso contrario il mandrino sbobinatore A) fino al recupero della giusta tensione.
La parte centrale, che costituisce l’apparecchiatura atta ad effettuare il controllo di qualità à ̈ rappresentata nella fig. 7, comprende: guida banda E), traino principale F), dispositivo di acquisizione di immagini mobile G), per esempio una telecamera mobile, accumulatore di banda provvisto di rullo mobile compensatore H), teste di stampa ink-jet M), allineatore uscita N). Quando il dispositivo mobile di acquisizione di immagini G) montato per esempio su una slitta o su un carro motorizzati rileva un errore, il motore di traino principale F) viene arrestato immediatamente o meglio in un tempo determinato, in modo tale che durante il tempo di fermata la banda movimentata percorra uno spostamento determinato ed il punto di fermata dell’errore venga a trovarsi entro una distanza inferiore ad una soglia predeterminata, in particolare non superiore a cm 150 dal punto di controllo (posizione X), per evitare problemi sia al materiale sia alle lavorazioni successive, il rullo mobile compensatore H) provvede ad alimentare la terza parte di riavvolgitura con una quantità di materiale precedentemente accumulato in modo tale che l’arresto della medesima avvenga in modo graduale.
L’apparecchiatura à ̈ provvista di un dispositivo di comando su cui sono installate immagini master, provvisto di un programma il quale confronta le immagini acquisite nella fase di controllo con le immagini master precedentemente installate su detto dispositivo e se riscontra delle differenze tra le dette immagini rileva uno o più errori e, quindi, provvede a fermare il motore di traino principale e a spostare il dispositivo per acquisire le immagini a valle dell’errore o degli errori rilevati, in modo che dopo la correzione dell’errore o degli errori ripassa sulla zona corretta e controlla se la correzione effettuata sulla banda corrisponde con l’immagine master precedentemente installata.
Quindi, per eseguire la correzione dell’errore ed il successivo controllo non à ̈ necessario far arretrare il materiale (banda) ma al contrario à ̈ tutto il sistema di controllo, cioà ̈ il dispositivo per acquisire le immagini G) che scorre assialmente sopra al materiale oltrepassando il punto dove à ̈ stato rilevato l’errore, vedi fig. 8. Questo permette all’operatore di eseguire la correzione del medesimo e contemporaneamente anche di altri se presenti sul piano di lavoro e quindi facendo ritornare il sistema di controllo costituito dal dispositivo mobile per acquisire le immagini G) al punto di partenza si ha la possibilità, passando sopra l’errore o gli errori corretti, di verificare se la correzione eseguita risulta corretta o meno.
In caso che la correzione risulti non conforme, il sistema di controllo ripete la movimentazione sopradescritta fintanto che tale correzione risulta conforme, il tutto senza muovere la banda.
La parte finale che costituisce il ribobinatore rappresentato in fig. 9 comprende Q) gruppo di taglio intercambiabile lama e controlama oppure rasoio, R) pulitore aspirazione polveri vaganti, S) gruppo traino differenziale, T) riavvolgitore mandrino pneumatico.In questa parte di macchina vengono eseguite le operazioni di taglio longitudinale, pulitura e riavvolgitura, la movimentazione del materiale in questa zona deve essere eseguita in modo tale che le partenze e gli arresti avvengano gradualmente.
Vantaggi dell’invenzione
Scopo principale dell’invenzione à ̈ quello di eliminare i problemi tecnici dovuti alla movimentazione nei due sensi della banda, (principalmente perdita di allineamento della banda, danneggiamento del materiale in lavorazione ecc.) vedi fig. 2-3 e ridurre i tempi operativi dei sistemi esistenti.
la banda del materiale in qualsiasi fase di lavorazione viene movimentata in un unico senso di avanzamento, si ottiene con l’apparecchiatura oggetto dell’invenzione un movimento della banda monodirezionale.
l’arresto della movimentazione della banda avviene in modo brusco solo nella parte centrale, zona in cui à ̈ localizzato il dispositivo di controllo che può essere una telecamera o altro dispositivo per acquisire immagini
nella zona centrale il materiale sotto controllo dopo l’arresto non subisce nessuna movimentazione contraria al senso di marcia originale
il dispositivo di dispositivo per acquisire immagini atto al controllo à ̈ montato su di un sistema di movimentazione, per es. un carro motorizzato, che consente lo spostamento del medesimo lungo la banda del materiale già controllato, all’interno di uno spazio ben definito.
Nella zona centrale il dispositivo per acquisire immagini atto al controllo (telecamera) dopo aver rilevato l’errore ed aver imposto l’arresto della banda, automaticamente scorre in senso assiale lungo la banda del materiale già controllato, posizionandosi ad una distanza predeterminata antecedente al punto dove à ̈ stato rilevato l’errore.
lo spostamento assiale del dispositivo per acquisire immagini atto al controllo libera la parte di banda difettosa consentendo all’operatore di effettuare la correzione richiesta
nel caso in cui vi siano due o più difetti posizionati nella zona di correzione, vengono indicati contemporaneamente in modo che si possano eseguire tutte le correzioni in una sola fase operativa.
a correzione eseguita il dispositivo per acquisire immagini dopo aver riattivato il dispositivo di controllo si riposiziona al punto base scorrendo in senso contrario all’avanzamento della banda.
in una zona successiva al controllo à ̈ posizionato un rullo motorizzato scorrevole su guide assiali, con funzione di compensatore per consentire alla parte centrale o di controllo dell’apparecchiatura e alla terza parte dell’apparecchiatura di arrestare l’avanzamento della banda a velocità diverse fra di loro senza creare allentamenti oppure extra tensioni alla banda in questa fase di lavoro.
in fase di ripartenza il rullo compensatore contemporaneamente all’avanzamento della banda, tramite un sistema elettronico di controllo della tensione sulla banda e, attraverso interpolazione fra la velocità del traino principale e la velocità del traino secondario posto nella terza parte della macchina, provvede ad accumulare una quantità di materiale proporzionale alla velocità raggiunta. Questo meccanismo consente di accumulare in modo automatico la quantità di materiale sufficiente per gestire in modo corretto sia la partenza e sia la fermato della terza parte della macchina.
In caso di più errori ravvicinati, essi possono essere corretti contemporaneamente.
consente la lavorazione di materiali speciali senza creare danneggiamenti ai medesimi.
Il trovato, bene inteso, non si limita alla rappresentazione data dalle tavole ma può ricevere perfezionamenti e modifiche dall'uomo del mestiere senza uscire per altro dal quadro del brevetto.
La presente invenzione consente numerosi vantaggi e di superare difficoltà che non potevano essere vinte con i sistemi attualmente in commercio.

Claims (6)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Apparecchiatura atta ad effettuare il controllo di qualità di materiale stampato in banda cartacea o plastica costituita da una prima parte per la sbobinatura, da una parte centrale per il controllo e la correzione di errori e da una parte finale per la ribobinatura caratterizzata dal fatto che la parte centrale per il controllo e la correzione di errori possiede un dispositivo per acquisire immagini sulla banda, il quale à ̈ dotato di un sistema di movimentazione che lo sposta lungo detta banda, un accumulatore di banda, un dispositivo di comando su cui sono installate immagini master provvisto di un programma il quale confronta le immagini ottenute dal dispositivo per acquisire immagini sulla banda con le immagini master precedentemente installate su detto dispositivo di comando e se riscontra delle differenze tra le immagini master e le immagini acquisite sulla banda, segnala uno o più errori e provvede a fermare il motore di traino principale e a spostare il dispositivo per acquisire le immagini a valle dell’errore o degli errori rilevati, in modo che dopo la correzione dell’errore o degli errori, detto dispositivo per acquisire le immagini ripassa sulla zona corretta e controlla se la correzione corrisponde con l’immagine master precedentemente installata.
  2. 2) Apparecchiatura atta ad effettuare il controllo di qualità di materiale stampato in banda cartacea o plastica secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il sistema di movimentazione del dispositivo per acquisire immagini sulla banda à ̈ costituito da un carro motorizzato.
  3. 3) Apparecchiatura atta ad effettuare il controllo di qualità di materiale stampato in banda cartacea o plastica secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il sistema di movimentazione del dispositivo per acquisire immagini sulla banda à ̈ costituito da una slitta motorizzata.
  4. 4) Apparecchiatura atta ad effettuare il controllo di qualità di materiale stampato in banda cartacea o plastica secondo la rivendicazione 2 o 3 caratterizzato dal fatto che il tempo di fermata del motore di traino principale à ̈ predeterminato.
  5. 5) Apparecchiatura atta ad effettuare il controllo di qualità di materiale stampato in banda cartacea o plastica secondo la rivendicazione 2 o 3 caratterizzato dal fatto che lo spazio di fermata à ̈ predeterminato.
  6. 6) Apparecchiatura atta ad effettuare il controllo di qualità di materiale stampato in banda cartacea o plastica secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’accumulatore di banda à ̈ costituito da un rullo motorizzato scorrevole su guide assiali.
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