ITFI20060118A1

ITFI20060118A1 - Metodo e dispositivo per discriminare l'una rispetto all'altra due estremita' di un manufatto

Info

Publication number: ITFI20060118A1
Application number: IT000118A
Authority: IT
Inventors: Nerino Grassi; Antonio Magni
Original assignee: Golden Lady Co Spa
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2007-11-20
Also published as: KR20090008471A; WO2007135702A1; RU2008150394A; US20090301371A1; CN101448994A; EP2019877A1; BRPI0712599A2; CA2651472A1; MX2008014708A; JP2009537845A

Description

“METODO E DISPOSITIVO PER DISCRIMINARE L’UNA RISPETTO ALL’ALTRA DUE ESTREMITÀ’ DI UN MANUFATTO”

DESCRIZIONE

Campo Tecnico

La presente invenzione riguarda perfezionamenti ai metodi ed ai dispositivi per la manipolazione di manufatti aventi uno sviluppo longitudinale e due estremità tra loro diverse, ad esempio ed in modo particolare manufatti tubolari a maglia come calze o calzini.

Più in particolare, la presente invenzione riguarda un nuovo metodo ed un nuovo dispositivo per riconoscere, cioè distinguere ovvero discriminare l’una rispetto all’altra due estremità, fra loro diverse per forma, di uno stesso manufatto, quale in particolare, ma non esclusivamente, calzino od una calza od altro manufatto tubolare a maglia.

Stato della Tecnica

Nella produzione di calze e calzini si tende sempre più alla automazione dei processi produttivi, a partire dalla tessitura del manufatto fino alla cucitura della punta.

In questa tendenza verso l’automazione, uno degli aspetti più critici è rappresentato dalla difficoltà di riconoscere in modo automatico quale delle due estremità di un manufatto tubolare, come un calzino con la punta aperta proveniente da una macchina circolare da maglieria e immesso alla rinfusa in un contenitore, sia il bordo e quale la punta, per consentire la successiva manipolazione automatizzata del manufatto nelle macchine di cucitura.

Frequentemente queste operazioni vengono condotte a mano: un operatore preleva i singoli manufatti semilavorati da un contenitore, come ad esempio un cesto, in cui i semilavorati provenienti dalle macchine da maglieria vengono gettati alla rinfusa con le loro estremità di punta ancora aperte, cioè non ancora cucite o rimagliate. L’operatore provvede poi a calzare il semilavorato su un tubo di trasporto correttamente orientato, cioè nella posizione richiesta dal macchinario a valle che eseguirà in modo automatico la cucitura o la rimagliatura della punta.

Sono stati fatti tentativi per risolvere il problema di automatizzare il riconoscimento cioè la discriminazione, tra bordo elastico e punta dei manufatti a maglia semilavorati. Ad esempio in US-A-5040475 è descritto un complesso macchinario che preleva singoli manufatti tubolari da un contenitore in cui questi sono disposti alla rinfusa. Facendo seguire un particolare percorso di lavorazione al manufatto, mezzi di rilevamento rilevano dapprima quale sia l'orientamento del manufatto tubolare lungo il percorso di avanzamento, individuando se lungo tale percorso il manufatto si presenti con la punta ovvero con il bordo elastico orientato in avanti. Eseguito questo rilevamento, il manufatto tubolare viene disposto in una stazione intermedia, dalla quale esso viene fatto fuoriuscire in un verso o nel verso opposto in funzione dell'orientamento con cui esso è entrato nella stazione stessa.

JP-A-7468502 e JP-A-1272801 descrivono altre apparecchiature per la manipolazione di manufatti tubolari quali calze o calzini allo scopo di orientarli opportunamente.

In US-A-6719577 è descritto un dispositivo che orienta longitudinalmente i singoli manufatti tubolari provenienti da un contenitore, in cui essi sono disposti alla rinfusa.

EP-A-1221502 descrive un dispositivo, in cui i singoli calzini o altri manufatti tubolari vengono prelevati da un contenitore in cui si trovano alla rinfusa e vengono poi orientati in modo da presentarsi sempre con una delle proprie estremità orientate in avanti tramite un particolare percorso pneumatico e utilizzando sistemi di rilevamento che sono in grado di distinguere fra il bordo elastico e la punta del manufatto attraverso differenti caratteristiche di elasticità del tessuto.

US-A-5769286 descrive un dispositivo distensore per distendere longitudinalmente calzini od altri manufatti tubolari a maglia.

EP-A-178143 descrive un ulteriore sistema per rilevare l'orientamento di un manufatto tubolare tessile distinguendo fra il bordo elastico e la punta.

In US-A-5511501 è descritto un complesso macchinario che preleva singoli manufatti tubolari da un contenitore in cui essi sono disposti alla rinfusa e li singolarizza deponendo ogni singolo manufatto tubolare in un rispettivo contenitore di minori dimensioni. Successivamente, ciascun manufatto viene prelevato dal rispettivo contenitore di minori dimensioni e introdotto in un percorso pneumatico particolare all’interno del quale il manufatto tubolare viene orientato affinché esso esca dal percorso pneumatico sempre con lo stesso orientamento.

US-A-5884822 descrive un ulteriore dispositivo e un metodo per prelevare singoli manufatti tubolari da un contenitore.

US-A-5992712 descrive ancora un ulteriore dispositivo per prelevare singoli manufatti tubolari a maglia ed orientarli opportunamente.

Problematiche analoghe di orientamento di manufatti tubolari si possono avere nell’alimentazione di calze o calzini a macchine di stiro, Ad esempio, nella produzione di calze femminili, si presenta il problema di inserire ciascuna singola calza, con la punta già cucita, su una sagoma di stiro ed a tale scopo è necessario prelevare le singole calze da un contenitore in cui esse si trovano alla rinfusa per calzarle sulla sagoma.

I metodi ed i dispositivi attualmente conosciuti per distinguere automaticamente tra loro una prima estremità ed una seconda estremità di un manufatto, quale un manufatto tubolare a maglia, non risultano particolarmente affidabili e sono costosi.

Scopi e Sommario dell’invenzione

Uno scopo di una forma di attuazione della presente invenzione è la realizzazione di un metodo e di un dispositivo che consentano di riconoscere, cioè discernere in modo automatico l’una dall’altra le due estremità di un manufatto, che presenta estremità fra loro diverse per forma. Secondo un particolare aspetto l'invenzione ha lo scopo di realizzare un metodo ed un dispositivo che permettano di distinguere e riconoscere la punta ovvero il bordo elastico di un calzino o di una calza.

Benché nella presente descrizione si faccia frequentemente riferimento alla necessità di riconoscere la punta di un calzino ancora da cucire, si deve intendere che gli insegnamenti della presente invenzione possono essere applicati anche quando si tratti di riconoscere l’orientamento di un manufatto già cucito, ad esempio per eseguire su di esso ulteriori operazioni necessarie nel ciclo produttivo e/o di confezionamento, ad esempio per orientare in modo corretto il manufatto prima di disporlo sulle sagome di stiro, alimentando la macchina confezionatrice od altro.

In sostanza, in una forma di attuazione dell’invenzione viene previsto un metodo per riconoscere e distinguere luna dall’altra una prima estremità ed una seconda estremità di un manufatto allungato, comprendente le fasi di: generare una curva che approssima il profilo di una di dette estremità; ed elaborare detta curva per riconoscere se essa approssima il profilo di detta prima o di detta seconda estremità.

In sostanza, secondo questo aspetto dell’invenzione, viene previsto di generare per punti una curva che approssima il profilo reale di una delle due estremità del manufatto, cioè quella che viene presentata ai sensori di lettura. In base alla conformazione di questa curva di approssimazione il dispositivo è in grado di riconoscere se tale estremità è la prima o la seconda di due estremità caratterizzate da profili tra loro sostanzialmente diversi, come tipicamente la punta ed il bordo elastico di un calzino.

Secondo un aspetto di una forma di attuazione dell’invenzione, i punti della curva di approssimazione sono caratterizzati ciascuno da due coordinate in un sistema di riferimento, che può vantaggiosamente essere un sistema di riferimento cartesiano, pur non escludendosi la possibilità di utilizzare altri sistemi di riferimento, preferibilmente bidimensionali, poiché normalmente il manufatto assumerà una conformazione piana.

In pratica, in una possibile forma di esecuzione, il metodo prevede di muovere l’uno rispetto all’altra un manufatto ed una schiera di fotocellule, ad esempio allineate lungo una retta, per intercettare gradualmente i fasci delle fotocellule con l’estremità del manufatto. In base alle posizioni relative che assumono il manufatto e le fotocellule ed all’andamento dei segnali elettrici generati dall'intercettazione graduale dei fasci ottici delle fotocellule si determina una pluralità di punti che giacciono su un profilo che approssima il profilo dell’estremità del manufatto. Poiché i profili delle due estremità sono diversi tra loro, saranno diversi tra loro anche gli andamenti dei profili ricostruiti tramite approssimazione per punti. Elaborando le curve che approssimano tali profili si può discriminare tra le due estremità.

Secondo un possibile esempio di realizzazione, il metodo prevede le fasi di: disporre una pluralità di fotocellule secondo una disposizione predeterminata; muovere l'una rispetto all’altro, lungo una direzione di movimento relativo, detta disposizione di fotocellule e detto manufatto, in modo che una estremità di detto manufatto intercetti i fasci di dette fotocellule durante il movimento relativo; determinare le coordinate di una pluralità di punti appartenenti al profilo di detta estremità del manufatto che intercetta detti fasci, in base: alle posizioni relative assunte da detto manufatto rispetto a dette fotocellule durante il movimento reciproco, ed alla disposizione delle fotocellule.

Preferibilmente, in una forma di attuazione dell’invenzione, ogni volta che una fotocellula viene intercettata da detto manufatto durante detto movimento relativo, viene rilevata la posizione relativa tra manufatto e fotocellule, la posizione della fotocellula intercettata e la posizione reciproca, lungo detta direzione di movimento relativo, tra fotocellule e manufatto costituendo le coordinate di un punto appartenente a detto profilo.

Si può prevedere di generare la curva che approssima il profilo dell’estremità del manufatto che intercetta le fotocellule interpolando i punti appartenenti al profilo di detta estremità ad esempio con una interposizione lineare. Non si escludono elaborazioni più complesse, per ottenere polinomi interpolanti di ordine elevato, benché questo non sia strettamente necessario.

Una approssimazione tramite segmenti di retta che uniscono tra loro i vari punti individuati sul profilo dell’estremità del manufatto è di regola sufficientemente accurata. Pertanto nella presente descrizione e nelle allegate rivendicazioni, per curva si intende in generale anche una spezzata, ottenuta ad esempio dalla sequenza delle porzioni di linee rette che uniscono i punti individuati sul profilo dell’estremità del manufatto.

In una possibile forma di realizzazione del metodo secondo l’invenzione, la curva che approssima il profilo dell’estremità del manufatto letta dalle fotocellule viene elaborata per determinare l’andamento della sua pendenza, la prima estremità e la seconda estremità di detto manufatto venendo riconosciute e distinte in funzione di tale andamento della pendenza. Questo può essere effettuato ad esempio calcolando la derivata della curva ottenuta tramite i punti individuati sul profilo dell’estremità. Anche la derivata può essere calcolata per punti, e quindi essere costituita da una spezzata che approssima anche in modo grossolano l’andamento della derivata.

In una modalità di esecuzione particolarmente semplice, ma sufficientemente accurata in molti casi, viene previsto di determinare i valori massimo e minimo della derivata e di effettuarne la differenza. Le due estremità del manufatto vengono tra loro riconosciute, cioè discriminate, in base al confronto tra la differenza tra valore massimo e minimo della derivata ed un valore di soglia. Ciò è possibile grazie al fatto che, ad esempio nel caso di calzini, la punta ha un andamento con una curvatura fortemente variabile, e quindi con una derivata che assume valori tra loro molto diversi lungo lo sviluppo del profilo rappresentativo dell’estremità, mentre il bordo è normalmente in buona parte circa rettilineo, per chi la sua derivata ha un andamento piatto.

Secondo un altro aspetto, l’invenzione riguarda un dispositivo per riconoscere e distinguere tra loro una prima estremità ed una seconda estremità di un manufatto, comprendente una disposizione di sensori per individuare una pluralità di punti appartenenti al profilo di una estremità di detto manufatto, ed un’unità di controllo ed elaborazione che, in funzione delle coordinate di detti punti, riconosce se essi appartengono a detta prima estremità o a detta seconda estremità.

In pratica l’unità di controllo ed elaborazione può essere programmata in modo da generare una curva che approssima il profilo di detta estremità in funzione di detti punti individuati da detti sensori.

Secondo una forma di attuazione preferita dell’invenzione, i sensori comprendono una disposizione di fotocellule, ed inoltre vengono previsti organi movimentatoli per muovere l’uno rispetto all’altra, lungo una direzione di movimento relativo, detto manufatto e detta disposizione di fotocellule, con un sistema di rilevamento della posizione reciproca tra detto manufatto e dette fotocellule. L’unità di controllo ed elaborazione può essere programmata per determinare la pluralità di punti associando le posizioni delle fotocellule che vengono intercettate da detto manufatto, durante il movimento relativo tra il manufatto e le fotocellule, alla posizione di volta in volta assunta dal manufatto rispetto alle fotocellule lungo detta direzione di movimento relativo.

La disposizione di fotocellule può essere di vario tipo. Preferibilmente esse saranno disposte secondo una stringa lineare di fotocellule. Tale stringa di fotocellule è disposta preferibilmente secondo un allineamento ortogonale a detta direzione di movimento relativo. In questo modo si ottiene una serie di punti in un sistema di coordinate cartesiane semplicemente traslando l’uno rispetto all'altra il manufatto e la schiera di fotocellule.

Si può vantaggiosamente prevedere che l’unità di controllo ed elaborazione sia programmata in modo tale che ogni volta che una fotocellula viene intercettata da detto manufatto durante detto movimento relativo, venga rilevata la posizione relativa tra manufatto e fotocellule, la posizione della fotocellula intercettata e la posizione reciproca, lungo detta direzione di movimento relativo, tra manufatto e fotocellule costituendo le coordinate di un punto appartenente a detto profilo.

Ulteriori vantaggiose caratteristiche e forme di attuazione del metodo e del dispositivo secondo l’invenzione sono indicate nelle allegate rivendicazioni e verranno descritte in maggiore dettaglio nel seguito con riferimento a possibili forme di realizzazione non limitative dell'invenzione.

Breve descrizione dei disegni

L’invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e l’unito disegno, il quale mostra pratiche forme di attuazione esemplificative e non limitative dell’invenzione. Nel disegno: la

Fig.1 mostra uno schema del dispositivo in una vista frontale; la

Fig. 2 mostra una sezione secondo ll-ll di Fig.1; le

Figg.3A-3D mostrano schematicamente una sequenza di movimento di un manufatto come una calza od un calzino, che si presenta al sistema di lettura ottica con la punta; la

Fig.4 mostra un diagramma del profilo della punta del manufatto e la sua derivata; le

Figg.5A-5B mostrano schematicamente una sequenza di movimento di un manufatto che si presenta al sistema di lettura ottica con il bordo; la Fig.6 mostra un diagramma del profilo del bordo e la sua derivata; la Fig.7 mostra schematicamente un diverso metodo di elaborazione per discriminare tra loro la prima e la seconda estremità di un manufatto, in base all’andamento di una curva che approssima il profilo dell’estremità del manufatto vista dai sensori del dispositivo; e le

Figg.8 e 9 mostrano una forma di realizzazione ulteriore del metodo secondo la presente invenzione.

Descrizione detagliata di una forma di attuazione preferita dell’invenzione

In Figg.1 e 2 è mostrato in modo molto schematico il dispositivo secondo l’invenzione. Con 1 è indicata una superficie di appoggio di un manufatto M, che nell’esempio illustrato è un calzino con una punta P da cucire ed un bordo elastico B.

Sopra alla superficie di appoggio 1, che può essere costituita da un convogliatore od altro, è disposto un elemento mobile 3, ad esempio un pressore dotato di un movimento di sollevamento ed abbassamento fv e di un movimento di traslazione secondo la doppia freccia fo. Il pressore 3 è mosso secondo la doppia freccia fv da un attuatore cilindro-pistone 5, a sua volta portato da una slitta 7 scorrevole in una guida (non mostrata). Il movimento secondo fo della slitta 7 lungo la guida è comandato da una cinghia 9 rinviata attorno a due pulegge 11, 13, la seconda delle quali è motorizzata tramite un motore 15. Con 17 è indicato un encoder od altro trasduttore angolare che consente di rilevare il movimento del motore 15 e quindi della slitta 7 secondo la doppia freccia fo. Anziché un encoder associato al motor 15 potrebbe essere utilizzato qualunque altro mezzo di rilevamento degli spostamenti della slitta 7 oppure anche direttamente del pressore 3. Tale mezzo di rilevamento (nell’esempio l’encoder 17) è collegato ad una unità di controllo programmabile, indicata con 19, interfacciata ad esempio ad un monitor 20 od altra interfaccia utente. L’unità di controllo 19 può essere corredata di una tastiera e di altre periferiche ed unità tipiche di un dispositivo di controllo programmabile utilizzabile per il controllo del dispositivo.

Con 21 è indicato un sistema di fotocellule comprendente una schiera lineare di fotoemettitori ed una schiera lineare di fonorivelatori, le due schiere essendo tra loro parallele e contrapposte. Nel disegno con 23 è indicata una prima di dette schiere, ad esempio la schiera di fotoemettitori, mentre con 25 è indicata la schiera contrapposta, ad esempio fa schièra di fotoricevitori. Come apparirà chiaro dalla descrizione seguente di due cicli di funzionamento, la disposizione è tale per cui il manufatto M viene fatto traslare con l’una o l’altra delle proprie estremità verso il dispositivo di rilevamento o di lettura 21, per intercettare con detta estremità i fasci delle fotocellule per riconoscere se l’estremità che intercetta le fotocellule è il bordo B o la punta P.

Poiché in generale le due estremità P, B del manufatto M presentano profili tra loro diversi, facendo avanzare gradualmente il manufatto M con la propria estremità sotto la schiera lineare di fotocellule del sistema di lettura 21 è possibile leggere e riconoscere la forma del profilo di tale estremità, utilizzando i seguenti dati: la posizione nello spazio delle fotocellule; il segnale di ciascuna fotocellula; la posizione del pressore 3 lungo la direzione di movimento fo e cioè la posizione del manufatto lungo la direzione di avanzamento secondo la freccia F.

Le Figg. 3A-3D e 4 mostrano il riconoscimento di una punta P del manufatto M. In tali figure sono mostrate quattro posizioni relative della punta P rispetto alla schiera di fotocellule 21, indicate in questi diagrammi con X1-X8. Nell’esempio sono mostrate otto coppie emettitore-ricevitore ma si deve comprendere che può essere utilizzato un numero anche diverso di fotocellule. II numero è dettato da esigenze di costo e di sufficiente accuratezza del rilevamento. Nella posizione di Fig.3A nessuna delle fotocellule è intercettata dalla punta P del manufatto. In Fig.3B è intercettata la fotocellula X4, mentre nella posizione di Fig. 3C sono intercettate le fotocellule di posizione X3-X6. In Fig. 3D sono intercettate le fotocellule di posizione X2-X7.

Le posizioni delle fotocellule X1-X8 rappresentano altrettanti valori sull’asse delle ascisse di un diagramma cartesiano riportato in Fig.4, mentre le posizioni del manufatto M, determinate dall’encoder 17 associato al motore 15, rappresentano le ordinate. Riportando su un diagramma X, Y (Fig.4) in ascisse le coordinate corrispondenti alle fotocellule che per ogni valore discreto di Y (posizione del manufatto) vengono oscurate, si ottiene un insieme di punti Pipe che, interpolati, danno approssimativamente il profilo PF dell’estremità del manufatto. Più in particolare, il punto P4 è definito dalla coordinata sull’asse delle ascisse (x) definita dalla posizione della fotocellula X4 (la prima a venire oscurata (Fig.3B) e dalla coordinata Y0. Non è necessario conoscere il valore assoluto della coordinata Y0 sull’asse delle ordinate, in quanto ciò che rileva è solo la posizione delle coordinate su tale asse dei punti successivi del profilo. Avanzando ulteriormente il manufatto M, vengono oscurate le fotocellule di posizione X3, X5 in corrispondenza del valore dell’ordinata Y1, successivamente viene oscurata anche la fotocellula X6 (Fig. 3C) in corrispondenza dell’ordinata Y2 e infine la fotocellula X7 in corrispondenza della coordinata Y3 (Fig.3D). Si ottengono così i punti del profilo PF. Il valore dell’ordinata YO può essere assunto come valore zero e le ordinate successive vengono determinate in base allo spostamento relativo eseguito dal pressore 3 e quindi dal manufatto M.

Analogamente accade nel caso in cui l’estremità che viene letta dalla schiera di fotocellule sia il bordo. Questo caso è rappresentato schematicamente nelle Figg. 5A, 5B ed in Fig.6 è mostrata la curva PF che si ottiene interpolando in modo opportuno i punti individuati dalle coordinate X, Y così determinate. I punti sul diagramma sono ancora indicati con P1-P6.

Si osserva che i diagrammi PF delle Figg. 4 e 6 presentano un andamento fortemente differenziato nei due casi. In particolare, si osserva che la curva interpolante di Fig.4 presenta una inclinazione molto più variabile rispetto alla curva di Fig. 6. Generata la curva interpolante, con un qualunque criterio opportuno, se ne può eseguire la derivata. L’andamento della derivata (riportato ancora per i due casi sui diagrammi delle Figg. 4 e 6 ed indicato con D) rappresenta la variazione della pendenza della curva e quindi è indicativa della maggiore o minore curvatura del profilo PF rilevato dalle fotocellule.

La derivata può essere utilizzata, ad esempio tramite un semplice criterio di confronto con un valore di soglia, per riconoscere e distinguere la punta dal bordo. Infatti, è possibile ad esempio semplicemente determinare i due valori massimo e minimo della derivata ed eseguirne la differenza. Il valore differenza può essere confrontato con una soglia determinata in via sperimentale. Se il valore differenza supera il valore di soglia, questo è indicativo di un profilo curvo e quindi individua una punta, mentre se il valore differenza non supera la soglia, questo è indicativo di un profilo piano e quindi individua un bordo.

Sperimentalmente si può individuare agevolmente un valore di soglia tale per cui la differenza tra valore massimo e minimo della derivata è marcatamente al di sotto e rispettivamente al di sopra di tale soglia per profili di bordo B e di punta P del manufatto.

La Fig.7 mostra schematicamente una diversa forma di attuazione dell’invenzione. In sostanza, in questo caso il dispositivo rimane sostanzialmente quello descritto con riferimento alle Figg.1 e 2. Rimangono sostanzialmente analoghe anche le modalità con cui vengono determinati i punti Ρ1-Pn appartenenti al profilo dell’estremità del manufatto che viene letto dai sensori, costituiti ad esempio dalel fotocellule 23, 25. Cambiano, viceversa, le modalità con cui vengono elaborati i dati rappresentativi dei punti appartenenti alla curva di approssimazione.

In Fig.7A è rappresentato un sistema di riferimento cartesiano, di cui con X ed Y sono indicate le ascisse e le ordinate rispettivamente. Con P1 -P5 sono indicati punti appartenenti al profilo dell'estremità del manufatto M. In questo esempio sono mostrati cinque punti, ma si deve comprendere che il numero dei punti può variare (in questo come nel precedente esempio di attuazione) in base alla conformazione del sistema ed alla forma del manufatto.

In questo esempio di attuazione la curva su cui giacciono in punti P1-P5 si presenta inclinata rispetto alle coordinate X-Y. Ciò sta a significare che il manufatto si è presentato alle fotocellule 23, 25 in assetto inclinato e non diritto. In questa forma di attuazione viene prevista una fase preliminare di elaborazione dei dati rilevati per correggere questo errore. Si tratta, in sostanza, di riportare la curva su cui giacciono in punti P1-P5 in un sistema di riferimento X’-Y’ ruotato di un angolo a, la cui retta X’ delle ascisse si trova circa ortogonale all’asse del manufatto, passando quindi per i punti P1, P5 di estremità della curva. Essendo indicati con (a) e (b) le differenze tra l’ascissa e l’ordinata del punto P5 e l’ascissa e l’ordinata del punto P1, per cui

α = arctan(b/a)

le equazioni che trasformano le coordinate dei punti P1-P5 dal sistema X-Y al sistema X’-Y’ sono le seguenti:

X’ = Xcos(-α) - Ysin(-α)

Y’= Xsin(-α) Ycos(-α)

In Fig.7B è rappresentata la curva ottenuta dall’interpolazione dei punti P1-P5 nel sistema di riferimento X’-Y’, dove le coordinate sono state poste in posizione orizzontale e verticale rispettivamente. Si comprenderà che questa operazione preliminare di correzione dell’inclinazione della curva di approssimazione del profilo dell’estremità del manufatto (e quindi la curva di interpolazione dei punti appartenenti al profilo stesso) può essere eseguita come fase preliminare anche nella forma di attuazione descritta con riferimento alle Figg.3 a 6.

Una volta riportata la curva nel sistema di riferimento X'-Y’, può essere determinata la differenza tra il valore massimo ed il valore minimo delle ordinate dei punti P1-P5, indicata in Fig.7B con ΔΥ’. Poiché le due estremità del manufatto M (punta P e bordo B) si caratterizzano per profili che differiscono per grado di curvatura, il valore ΔΥ della differenza di ordinate sarà marcatamente diverso per le due estremità. In Fig.7B è riportata a tratteggio la curva che approssima il bordo B del manufatto e con AC è indicato un valore di confronto determinato sperimentalmente in base all’analisi della forma delle estremità di un adeguato numero di manufatti. Il dispositivo può essere programmato in modo tale da classificare come “punte” tutte le estremità di manufatti per cui ΔY'>ΔC e come “bordi” tutte le estremità di manufatti per cui ΔΥ'≤ΔC.

Nelle Figg. 8A e 8B, viene descritto un procedimento o metodo perfezionato di discriminazione tra punta e bordo, che evita errori di discriminazione dovuti ad esempio all’intercettazione delle fotocellule da parte del fianco del manufatto anziché da parte del profilo di testa (bordo o punta) qualora il manufatto si disponesse con una inclinazione particolarmente elevata rispetto alla direzione del movimento.

In Figg. 8A e 8B vengono indicati con B il bordo del manufatto M, con F0, F1... FN le fotocellule in numero pari ad N+1 e con X, Y o X’, Y gli assi di riferimento cartesiani rispetto ai quali vengono individuate le coordinate dei punti appartenenti al profilo dell’estremità (punta o bordo) del manufatto M che intercetta le fotocellule (il sistema X,Y è costituito da assi paralleli rispettivamente all’allineamento delle fotocellule ed al movimento relativo tra fotocellule e manufatto, mentre il sistema ΧΎ è quello ruotato di un angolo corrispondente all’angolo di inclinazione, rispetto all’asse X, della retta congiungente il primo e l'ultimo punto del profilo che vengono considerati per la discriminazione, secondo il criterio di rotazione descritto con riferimento al precedente esempio di attuazione.

In Figg.8A, 8B è rappresentato un manufatto M (ad esempio un calzino) dal lato del bordo mentre attraversa le fotocellule leggermente inclinato rispetto alla direzione del moto relativo, rappresentato dalla freccia F. L’ampiezza (H) del movimento, cioè lo spostamento relativo del manufatto rispetto alle fotocellule, viene stabilita a priori e il manufatto avanza di tale entità indipendentemente dal numero di fotocellule effettivamente intercettate al termine del movimento stesso. Tale ampiezza H è preferibilmente appena sufficiente per far passare il profilo del bordo B di un manufatto inclinato (angolo β in figura), per evitare che in caso di manufatto inclinato un numero elevato di fotocellule intercetti il fianco del manufatto. L’entità (H) viene determinata sperimentalmente in base al tipo di manufatto.

Come si comprende facilmente osservando la Fig.8A, per non falsare l'analisi, non si devono considerare tutti i punti del profilo che sono stati intercettati dalle fotocellule, ma è opportuno scartare i due punti estremi, in quanto il punto che intercetta la fotocellula contrassegnata con F8 provocherebbe un segnale falsato.

Per scartare sia il primo che l’ultimo punto del profilo può essere utilizzato un algoritmo descritto qui di seguito. Per comprendere quanto segue occorre premettere che prima di iniziare un’operazione di riconoscimento le variabili interessate nei calcoli vengono poste uguali a zero ed ordinate da 0 ad N (con N+1 pari al numero di fotocellule) nel senso che alla prima fotocellula è assegnato l’ingresso 0 di un PLC od altra unità programmabile di controllo e l’ordinata catturata corrispondente è Y0; alla seconda fotocellula è assegnato l’ingresso 1 e l’ordinata Y1 e così via fino all'ultima con l’ingresso N e l’ordinata YN. Inoltre, si indica rispettivamente con n1 il secondo punto e con n2 il penultimo punto del profilo intercettato dalle fotocellule.

Ciò premesso, l’algoritmo di riconoscimento si sviluppa nei seguenti passi:

Assegnazione delle variabili

1) all’avvio del procedimento vengono azzerate tutte le variabili Yj e tutti i puntatori j e z, dove j è il puntatore o contatore relativo alle fotocellule (da 0 a N) e z è un “flag” necessario all’esecuzione corretta dell’algoritmo, e che può assumere due valori alternativi: 0 o 1 ;

2) azzerati i valori delle variabili, si avvia il moto relativo tra fotocellule e manufatto M. Occorre tener conto che non si sa a priori quale sia la distanza tra il manufatto e le fotocellule, per cui il movimento continua fino all’intercettazione, tramite il profilo del manufatto, della prima fotocellula; 3) al primo segnale (intercettazione della prima fotocellula da parte del manufatto) si cattura la posizione Yj (essendo per quanto detto j=0). Questo valore viene considerato come valore di “zero” del movimento relativo, nel senso che viene a questo punto fissato il valore finale dello spostamento. Essendo H la corsa massima tra l'istante di inizio intercettazione e l'arresto del movimento relativo tra manufatto e fotocellule si ha

4) determinazione della quota di arresto del motore che fa avanzare il manufatto uguale a somma Yj H

5) durante il movimento da Y0 ad YO+H viene eseguita la cattura e la memorizzazione delle posizioni di intercettazione del profilo (ordinate Yi). Cioè: durante il movimento relativo pari alla corsa H si raccolgono i valori dello spostamento relativo corrispondente ad ogni singolo segnale di intercettazione di una fotocellula;

6) stop del moto alla posizione Y+H.

Definizione della poligonale che approssima il profilo: la poligonale viene determinata considerando i punti di coordinate Yi escludendo il primo e l’ultimo punto intercettato. Con riferimento alla Fiq.8A. i punti di estremità della poligonale che devono essere considerati sono i punti n1 ed n2 (secondo e penultimo). Il procedimento per scartare il punto precedente ad n1 ed il punto successivo ad n2 è il seguente:

7) lettura della ordinata Yj indicata dal puntatore j

se Yj = 0 e z = 0 , salto al passo 8

se Yj > 0 e z = 0 , salto al passo 9

se Yj = 0 e z = 1 , salto al passo 9

seYj > 0 e z = 1 , salto al passo 8

8) j = j 1 e ritorno al passo 7

9) se z = 0, n1 = j 1 , z = z 1 , salto al passo 8

se z = 1 , n2 = j - 1 , salto al passo 10

Al termine di Questa iterazione sono stati individuati i punti n1 ed n2 e quindi la poligonale che approssima il profilo intercettato dalle fotocellule è data dall’insieme dei punti n1. n2 ed intermedi. Nella fase successiva viene eseguita l’analisi della poligonale. Si indica con Xn1, Yn1 e con Xn2. Yn2 le coordinate nel sistema X. Y dei punti n1 ed n2 rispettivamente.

10) A = arctan ((Yn2-Yn1)/((Xn2-Xn1))

11) rotazione delle coordinate (si applicano le equazioni già descritte con riferimento all’esempio precedente)

12) ricerca dei valori minimo e massimo delle ordinate Y

13) confronto con il valore impostato per assegnare il tipo di profilo: se la differenza fra valore massimo e minimo delle ordinate Y è maggiore del valore predeterminato, il profilo intercettato è appartenente ad una punta altrimenti è appartenente ad un bordo.

Si comprende dall’algoritmo descritto e dalla Fig.8, che scartando il primo e l’ultimo punto individuato dal passaggio del profilo del manufatto davanti alle fotocellule si evita che ad esempio nel caso di Fig.8 l’estremità individuata venga interpretata come una punta, mentre in realtà è un bordo. L’enore potrebbe derivare, a causa dell'inclinazione tra asse del manufatto e direzione del moto, dall’intercettazione del punto n3 appartenente al fianco del manufatto da parte della fotocellula F8.

Nelle forme di realizzazione precedentemente descritte si è assunto che il manufatto M si presenti con una punta P sempre sostanzialmente spianata frontalmente, cioè con un profilo arcuato come mostrato nelle figure. Questo, tuttavia, non è sempre vero e in specie a seconda di come il manufatto viene manipolato e spianato, esso può presentarsi coricato su un fianco, per cui la punta P non assume il profilo arcuato, ad esempio mostrato in Fig.2, bensì un profilo a gradino, come mostrato in Fig.9, con una zona circa rettilinea.

Questo potrebbe comportare una difficoltà di interpretazione, cioè un rischio di riconoscimento errato, in quanto sia la punta che il bordo presenterebbero in tal caso tratti di profilo rettilineo, benché di lunghezze diverse, se la lunghezza H dello spostamento reciproco tra manufatto M e fotocellule è inferiore rispetto alla lunhgezza L. D’altra parte, per evitare che in caso di manufatti inclinati (angolo β Fig.8), un numero eccessivo di fotocellule venga intercettato dai fianchi del manufatto anziché dal profilo di estremità, la lunghezza H deve essere contenuta.

Per evitare un errore nella discriminazione fra punta e bordo in un caso in cui la punta si presenta come in Fig.9, anziché utilizzare il criterio di discriminazione sopra descritto, basato sulla differenza tra quota massima e quota minima rispetto al sistema di riferimento X’.V dei punti delprofilo, si discrimina una punta da un bordo contando il numero di fotocellule che hanno intercettato il profilo, perché nella punta queste sono sicuramente minori rispetto a quelle interessate in un bordo. Secondo una forma di realizzazione perfezionata del metodo della presente invenzione, quindi, eseguito il movimento di entità H tra manufatto e fotocellule, in primo luogo si determina il numero complessivo di fotocellule intercettate dal profilo del manufatto. Se questo è inferiore ad un numero minimo predeterminato, l’estremità che è passata davanti alle fotocellule è una punta. Se il numero di fotocellule intercettato è superiore a tale minimo predeterminato, viene eseguito il procedimento descrìtto di discriminazione in base alla differenza di coordinate.

In conclusione il sistema più efficiente comprende sia il criterio della rotazione delle coordinate del profilo e quindi del confronto fra Ymax ed il valore impostato che quello che tiene conto del numero delle fotocellule che intercettano il profilo.

E' inteso che il disegno non mostra che una esemplificazione data solo quale dimostrazione pratica del trovato, potendo esso trovato variare nelle forme e disposizioni senza peraltro uscire dal'ambito del concetto che informa il trovato stesso. L'eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni accluse ha lo scopo di facilitare la lettura delle rivendicazioni con riferimento alla descrizione ed al disegno, e non limita l'ambito della protezione rappresentata dalle rivendicazioni.

Claims

Rivendicazioni 1. Un metodo per riconoscere e distinguere l’una dall’altra una prima estremità ed una seconda estremità di un manufatto allungato, detta prima e detta seconda estremità presentando profili tra loro diversi, comprendente le fasi di: - generare una curva che approssima il profilo di una di dette estremità; - elaborare detta curva per riconoscere se essa approssima il profilo di detta prima o di detta seconda estremità.
2. Metodo come da rivendicazione 1, comprendente le fasi di: muovere l’uno rispetto all’altra un manufatto ed una schiera di fotocellule; intercettare gradualmente i fasci delle fotocellule con l’estremità del manufatto; in base alle posizioni relative che assumono il manufatto e le fotocellule ed all’andamento dei segnali elettrici generati dall’intercettazione graduale dei fasci ottici delle fotocellule, determinare una pluralità di punti che giacciono su un profilo che approssima il profilo dell’estremità del manufatto.
3. Metodo come da rivendicazione 1 o 2, comprendente le fasi di: - disporre una pluralità di fotocellule secondo una disposizione predeterminata; - muovere l’una rispetto all’altro, lungo una direzione di movimento relativo, detta disposizione di fotocellule e detto manufatto, in modo che una estremità di detto manufatto intercetti i fasci di dette fotocellule durante il movimento relativo; - determinare le coordinate di una pluralità di punti appartenenti al profilo di detta estremità del manufatto che intercetta detti fasci, in base: alle posizioni relative assunte da detto manufatto rispetto a dette fotocellule durante il movimento reciproco, ed alla disposizione delle fotocellule.
4. Metodo come da rivendicazione 2 o 3, in cui ogni volta che una fotocellula viene intercettata da detto manufatto durante detto movimento relativo, viene rilevata la posizione relativa tra manufatto e fotocellule, la posizione della fotocellula intercettata e la posizione reciproca, lungo detta direzione di movimento relativo, tra fotocellule e manufatto costituendo le coordinate di un punto appartenente a detto profilo.
5. Metodo come da rivendicazione 2 o 3 o 4, comprendente inoltre la fase di generare detta curva che approssima il profilo di detta estremità del manufatto interpolando almeno alcuni di detti punti appartenenti al profilo di detta estremità.
6. Metodo come da rivendicazione 5, in cui detti punti vengono interpolati con segmenti lineari.
7. Metodo come da rivendicazione 5 o 6, in cui vengono scartati almeno i due punti estremi individuati su detto profilo.
8. Metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta curva viene elaborata per determinare l’andamento della sua pendenza, la prima estremità e la seconda estremità di detto manufatto venendo riconosciute e distinte in funzione di tale andamento della pendenza.
9. Metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta curva viene riportata in un sistema di coordinate con un asse su cui giacciono i punti di estremità della curva.
10. Metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui viene determinata la differenza tra un valore massimo ed un valore minimo di una coordinata di detta curva in un sistema di riferimento, detta differenza costituendo un parametro per distinguere detta prima estremità da detta seconda estremità.
11. Metodo come da rivendicazione 10, in cui detta differenza viene confrontata con un valore predeterminato; l’estremità venendo riconosciuta a seconda che detta differenza sia maggiore o minore di detto valore predeterminato.
12. Metodo come da rivendicazione 10 o 11 , comprendente le fasi di: - determinare le coordinate di due punti tra loro distanziati di detta curva in un primo sistema di riferimento; - individuare una retta di congiunzione di detti due punti; - assumere tale retta di congiunzione come una delle coordinate di un secondo sistema di riferimento ruotato rispetto al primo sistema di riferimento; - determinare detta differenza in detto secondo sistema di riferimento.
13. Metodo come da rivendicazione 12, in cui detto primo e detto secondo sistema di riferimento sono sistemi di riferimento cartesiani, ed in cui detta differenza è rappresentata dalla differenza tra il valore massimo ed il valore minimo della coordinata dei punti di detta curva lungo un asse di riferimento ortogonale a detta retta di congiunzione.
14. Metodo come da una o più delle rivendicazioni 1 a 9, in cui viene calcolata la derivata di detta curva.
15. Metodo come da rivendicazione 14, in cui vengono determinati i valori massimo e minimo di detta derivata.
16. Metodo come da rivendicazione 15, in cui viene determinata la.differenza tra detti valori massimo e minimo della derivata e dette prima e seconda estremità vengono riconosciute e discriminate in base al confronto tra detta differenzia ed un valore di soglia.
17. Metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto manufatto viene movimentato lungo un percorso e portato con una delle proprie estremità ad intercettare fasci di fotocellule disposte in posizione fissa.
18. Metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto manufatto viene fatto avanzare rispetto a dette fotocellule di una entità predeterminata, indipendentemente dal numero di fotocellule intercettato.
19. Metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre la fase di determinare il numero complessivo di fotocellule intercettate dal manufatto dopo che questo ha eseguito uno spostamento predeterminato (H) successivamente all’intercettazione della prima fotocellula e di confrontare detto numero complessivo con un numero minimo predeterminato, da detto confronto venendo tratta una prima informazione per discriminare detta prima estremità da detta seconda estremità del manufatto.
20. Metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto manufatto è una calza od un calzino.
21. Metodo come da rivendicazione 20, in cui detta prima estremità è un bordo elastico e detta seconda estremità è una punta di detto calzino.
22. Un dispositivo per riconoscere e distinguere tra loro una prima estremità ed una seconda estremità di un manufatto, comprendente una disposizione di sensori per individuare una pluralità di punti appartenenti al profilo di una estremità di detto manufatto, ed un’unità di controllo ed elaborazione che, in funzione delle coordinate di detti punti, riconosce se essi appartengono a detta prima estremità od a detta seconda estremità.
23. Dispositivo come da rivendicazione 22, in cui detta unità di controllo ed elaborazione è programmata in modo da generare una curva che approssima il profilo di detta estremità in funzione di detti punti individuati da detti sensori.
24. Dispositivo come da rivendicazione 22 o 23, in cui detti sensori comprendono una disposizione di fotocellule, ed in cui sono previsti organi movimentatori per muovere l’uno rispetto all’altra, lungo una direzione di movimento relativo, detto manufatto e detta disposizione di fotocellule, con un sistema di rilevamento della posizione reciproca tra detto manufatto e dette fotocellule.
25. Dispositivo come da rivendicazione 24, in cui detta unità di controllo ed elaborazione è programmata per determinare detta pluralità di punti associando le posizioni delle fotocellule che vengono intercettate da detto manufatto, durante il movimento relativo tra il manufatto e le fotocellule, alla posizione di volta in volta assunta dal manufatto rispetto alle fotocellule lungo detta direzione di movimento relativo.
26. Dispositivo come da rivendicazione 24 o 25, in cui detta disposizione di fotocellule comprende una stringa lineare di fotocellule.
27. Dispositivo come da rivendicazione 26, in cui detta stringa di fotocellule è disposta secondo un allineamento ortogonale a detta direzione di movimento relativo.
28. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni 24 a 27, in cui detta unità di controllo ed elaborazione è programmata in modo tale che ogni volta che una fotocellula viene intercettata da detto manufatto durante detto movimento relativo, viene rilevata la posizione relativa tra manufatto e fotocellule, la posizione della fotocellula intercettata e la posizione reciproca, lungo detta direzione di movimento relativo, tra manufatto e fotocellule costituendo le coordinate di un punto appartenente a detto profilo.
29. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni 22 a 28, in cui detta unità di controllo ed elaborazione è programmata per approssimare il profilo di detta estremità del manufatto interpolando almeno alcuni di detti punti appartenenti a detto profilo.
30. Dispositivo come da rivendicazione 29, in cui detta unità di controllo ed elaborazione è programmata per interpolare detti punti tramite segmenti lineari.
31. Dispositivo come da rivendicazione 29 o 30, in cui detta unità di controllo ed elaborazione è programmata per scartare il primo e l’ultimo di detti punti.
32. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni 22 a 31, in cui detta unità di controllo ed elaborazione è programmata per determinare l’andamento della pendenza della curva generata tramite detti punti individuati da detti sensori, la prima estremità e la seconda estremità di detto manufatto venendo riconosciute e distinte in funzione di tale andamento.
33. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni 22 a 32, in cui detta unità di controllo ed elaborazione è programmata per individuare una retta passante per due punti di estremità di detta curva, e per riportare le coordinate di detti punti in un sistema di riferimento, una coordinata del quale è parallela a detta retta.
34. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni 22 a 33, in cui detta unità di controllo ed elaborazione è programmata per determinare la differenza tra un valore massimo ed un valore minimo di una coordinata di detta curva in un sistema di riferimento, e per distinguere la prima estremità dalla seconda estremità in base a detta differenza.
35. Dispositivo come da rivendicazione 34, in cui detta unità di controllo e di elaborazione è programmata per confrontare detta differenza con un valore predeterminato; e per riconoscere l’estremità a seconda che detta differenza sia maggiore o minore di detto valore predeterminato.
36. Dispositivo come da rivendicazione 34 o 35, in cui detta unità di controllo e di elaborazione è programmata per eseguire le fasi di: - determinare le coordinate di due punti tra loro distanziati di detta curva in un primo sistema di riferimento; individuare una retta di congiunzione di detti due punti; assumere tale retta di congiunzione come una delle coordinate di un secondo sistema di riferimento ruotato rispetto al primo sistema di riferimento; determinare detta differenza in detto secondo sistema di riferimento.
37. Dispositivo come da rivendicazione 36, in cui detto primo e detto secondo sistema di riferimento sono sistemi di riferimento cartesiani, ed in cui detta differenza è rappresentata dalla differenza tra il valore massimo ed il valore minimo della coordinata dei punti di detta curva lungo un asse di riferimento ortogonale a detta retta di congiunzione.
38. Dispositivo come da rivendicazione 32 o 33, in cui detta unità di controllo ed elaborazione è programmata per calcolare la derivata di detta curva.
39. Dispositivo come da rivendicazione 38, in cui detta unità di controllo ed elaborazione è programmata per i valori minimo e massimo di detta derivata.
40. Dispositivo come da rivendicazione 39, in cui detta unità di controllo ed elaborazione è programmata per determinare la differenza tra detti valori massimo e minimo della derivata e per controllare la differenza con un valore di soglia.
41. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni 22 a 40, in cui detta unità di controllo ed elaborazione è programmata per eseguire una prima discriminazione fra la prima estremità e la seconda estremità in base al numero complessivo di fotocellule intercettate da detto manufatto dopo che detto manufatto ha eseguito, rispetto a dette fotocellule, un movimento relativo di entità predeterminata a partire dalla posizione di intercettazione della prima fotocellula.
42. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni 22 a 41, in cui detti sensori sono posti in posizione fissa e organi movimentatori provocano la traslazione dei manufatti lungo una direzione di movimento verso detti sensori.