ITMI20081508A1 - Dispositivo per l'incremento del controllo di qualita' nel corso di un processo di aggraffatura. - Google Patents

Description

"DISPOSITIVO PER L'INCREMENTO DEL CONTROLLO DI QUALITÀ NEL CORSO DI UN PROCESSO DI AGGRAFFATURA"

D E S C R I Z IO N E

Il presente trovato ha per oggetto un dispositivo per 1'incremento del controllo di qualità nel corso di un processo di aggraffatura, in particolare in processi di aggraffatura relativi a scatole di latta per la conservazione di alimenti e simili.

L'aggraffatura identifica un processo che consiste nell'unione di due lamiere sovrapponendone i lembi e ripiegandoli. L'aggraffatura è un procedimento industriale utilizzato su larga scala in diversi contesti. Di particolare interesse è il settore alimentare, in cui l'aggraffatura di un contenitore e del relativo coperchio consente di ottenere una chiusura sigillata in grado di mantenere il contenuto al riparo da possibili contaminazioni.

La necessità di garantire che la chiusura di un contenitore sia effettivamente di tipo ermetico ha richiesto lo sviluppo, nel corso del tempo, di tecniche che consentissero di verificare in modo automatico o semiautomatico il risultato ottenuto dall'aggraffatrice sui contenitori trattati.

Nel corso del tempo si sono quindi sviluppate metodologie e tecniche in grado di fornire dati ad un elaboratore, il quale, sulla base dell'informazione ricevuta, può stabilire se l'aggraffatura sia andata a buon fine o meno.

In particolare, sono note macchine comprendenti dispositivi posti in corrispondenza di una camma di aggraffatura, in grado di misurare lo sforzo fatto per ogni singolo contenitore. Se il valore risulta superiore o inferiore rispetto ad un intervallo di lavoro nominale, significa che il contenitore non è stato chiuso correttamente e deve essere eliminato o opportunamente ritrattato.

La verifica della correttezza della chiusura è demandata ad un elaboratore che riceve, attraverso una apposita scheda elettronica, il segnale emesso da tali dispositivi. L'elaboratore esegue sostanzialmente una verifica della curva di pressione ricevuta in ingresso e, confrontandola con dati rappresentativi di una chiusura nominale, è in grado di stabilire se il contenitore è stato chiuso in modo corretto oppure no.

Nonostante i macchinari oggi esistenti abbiano mostrato una buona affidabilità con riferimento al controllo di qualità nel contesto di un procedimento di aggraffatura, essi non sono tuttavia scevri di inconvenienti.

In particolare, le macchine oggi disponibili sono in grado di identificare una non corretta aggraffatura ma non sono in grado di stabilire, se non per un numero di difetti molto limitato, quale tipo di difetto abbia influenzato la chiusura di un contenitore. Inoltre, il numero di contenitori che possono essere trattati per unità di tempo è relativamente basso, cosicché l'utilizzo delle macchine oggi disponibili in un processo di aggraffatura può risultare un elemento limitante dell'efficienza produttiva in macchinari automatici di riempimento e sigillatura di contenitori.

Compito precipuo del presente trovato è quello di superare i problemi sopra identificati con riferimento all'arte nota, escogitando un dispositivo in grado di migliorare le prestazioni dei sistemi di aggraffatura esistenti.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo che consenta di verificare, a parità di teste di chiusura di una macchina di aggraffatura, un elevato numero di difetti in un tempo brevissimo.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo che consenta di identificare il tipo di difetto rilevato su un contenitore all'interno di un ampio spettro di possibili difetti.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo in grado di innestarsi in maniera semplice all'interno di macchine di aggraffatura esistenti per migliorarne in maniera significativa le prestazioni e i risultati, così da consentire l'applicazione del nuovo metodo secondo il trovato anche su macchinari di precedente generazione senza incorrere in costi di sostituzione completa di un impianto.

Questo compito, questi scopi ed altri che risulteranno nel seguito sono raggiunti da un dispositivo per l'incremento del controllo di qualità nel corso di un processo di aggraffatura in una macchina di aggraffatura, comprendente mezzi amplificatori di un segnale di forza proveniente da una giostra di una macchina di aggraffatura, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di condizionamento del segnale, atti a ricevere in ingresso segnali provenienti da sensori disposti in corrispondenza di detta macchina di aggraffatura, detti mezzi di condizionamento del segnale essendo atti ad emettere un segnale filtrato atto ad essere acquisito da mezzi di elaborazione i quali ricevono in ingresso anche detto segnale di forza preventivamente amplificato, per il confronto tra detto segnale filtrato e il segnale di forza e segnali correlati a difetti di aggraffatura di tipo noto.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, del dispositivo secondo il presente trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 illustra in vista schematica un’apparecchiatura di aggraffatura incorporante il dispositivo secondo il presente trovato;

la figura 2 illustra sotto forma di uno schema a blocchi una prima scheda contenuta nel dispositivo secondo il presente trovato;

la figura 3 illustra una seconda scheda contenuta nel dispositivo secondo il presente trovato; e

la figura 4 illustra una terza scheda contenuta nel dispositivo secondo il presente trovato.

Con riferimento alle figure, il dispositivo secondo il presente trovato, globalmente indicato dal numero di riferimento 1, comprende mezzi 2 amplificatori di un segnale di forza 3 che proviene da un sensore di forza di aggraffatura 4 previsto in corrispondenza di una giostra 5 attraverso la quale vengono fatti passare gli oggetti da aggraffare, in particolare in questo caso lattine o contenitori in genere, 6.

I mezzi amplificatori di segnale 2 sono atti ad emettere in uscita un segnale amplificato che viene immesso in mezzi 7 di condizionamento del segnale, i quali sono atti ad emettere un segnale di forza condizionato, ossia filtrato in modo da ridurre il più possibile il rumore in esso presente, in modo tale che il suddetto segnale, indicato dal numero di riferimento 8, possa essere acquisito da un elaboratore 9 e in particolare da una scheda di acquisizione 30, la quale effettua un confronto tra segnale 8 ricevuto in ingresso e segnali correlati a difetti di aggraffatura di tipo noto.

Quindi, in sostanza, il segnale 8 in uscita dai mezzi di condizionamento del segnale viene acquisito dalla scheda 30 e confrontato con segnali prememorizzati, mappati, ciascuno corrispondente ad un reiterato difetto di aggraffatura, in modo tale da essere in grado di identificare il difetto di aggraffatura che si è verificato in un dato istante dell'operazione di aggraffatura.

La scheda di acquisizione 30 è in grado di emettere un segnale 41, elaborato, ad un’unità elettronica 12 la quale comanda un attuatore 13 che consente di scartare il contenitore 6 la cui aggraffatura non è risultata essere ottimale.

Opportunamente, i mezzi di condizionamento del segnale 7 ricevono in ingresso, oltre al segnale di forza di aggraffatura 3, amplificato dai mezzi amplificatori 2, ulteriori segnali.

Occorre osservare che il segnale di forza 3 non viene elaborato nei mezzi 7 di condizionamento del segnale, bensì nella scheda di acquisizione 30, unitamente ai segnali in uscita dai mezzi 7 di condizionamento del segnale.

In particolare, i mezzi 7 di condizionamento del segnale ricevono in ingresso almeno un segnale 10 proveniente da almeno un sensore 11 che conteggia il numero di giri della giostra. Il segnale 10 è elaborato, all'interno dei mezzi 7 di condizionamento del segnale, da una scheda di elaborazione 50, illustrata nella figura 2.

I mezzi 7 di condizionamento del segnale ricevono inoltre in ingresso un segnale 14 di sincronizzazione di contenitore/testa di aggraffatura, che proviene dalla giostra 5 ed è elaborato in una scheda 16 illustrata nella figura 3, presente all'interno dei mezzi di condizionamento del segnale 7.

Infine, i mezzi 7 di condizionamento di segnale ricevono in ingresso un segnale 17 indicante contenitore in ingresso alla giostra 5 e un segnale 18 indicante contenitore in uscita dalla giostra 5 e proveniente da mezzi sensori 19.

II segnale 17 proviene invece da mezzi sensori 40 che rilevano l'ingresso di contenitori alla macchina aggraffatrice.

Il segnale di uscita 8 dai mezzi 7 di condizionamento di segnale è quindi un segnale elaborato tenendo conto dei segnali 10, 14, 17 e 18.

I segnali 17 e 18 sono elaborati da una scheda 20 presente nei mezzi 7 di condizionamento del segnale (figura 4).

Opportunamente, la scheda 50 illustrata nella figura 2 prevede due ingressi da sensori di proximity, in particolare il sensore 11 illustrato nella figura 1, il quale genera il segnale 10.

Pertanto, la scheda 50 illustra elaborazione di almeno un segnale 10 in ingresso alla scheda (la figura 2 illustra in realtà l'elaborazione di due segnali 10 in ingresso alla scheda 50).

L'elaborazione del segnale 10 avviene mediante passaggio del segnale in mezzi di filtraggio 21, quindi in mezzi di isolamento galvanico 22, in ulteriori mezzi di filtraggio 23 ed ulteriori mezzi adattatori di tensione 24 atti a portare la tensione da 15 V a 5 V, per l'alimentazione del segnale ad un connettore DIN 25, a cui si collega la scheda di acquisizione 30.

Opportunamente, l'alimentazione viene effettuata mediante mezzi convertitori CC/CC, 26, i quali ricevono in ingresso nella tensione continua di 15 V ed emettono in uscita una tensione di /- 15 V, sempre in continua.

La figura 3 illustra la scheda 16 che riceve in ingresso il segnale 14, e lo elabora passandolo in mezzi convertitori da corrente a tensione, 31, quindi in mezzi di isolamento galvanico 32, in mezzi di filtraggio di rumore 33 e, infine, in mezzi adattatori di tensione 34 atti a convertire la tensione da 15 V a 5 V.

La scheda 16 prevede inoltre la limitazione tramite mezzi convertitori CC/CC 35, in tutto e per tutto analoghi ai mezzi convertitori 26 descritti in relazione alla figura 2.

Infine, la scheda 16 prevede mezzi regolatori di tensione 36 i quali sono atti a regolare la tensione dei mezzi adattatori di tensione 34.

Il numero di riferimento 37 illustra un connettore DIN analogo al connettore 25 della figura 2.

Infine, la figura 4 illustra la scheda 20 che riceve in ingresso il segnale 17 e 18 che subiscono un'elaborazione assolutamente analoga a quella descritta con riferimento alla figura 2. Pertanto, i blocchi illustrati nella figura 4 sono identificati dai medesimi numeri di riferimento già impiegati per la figura 2 e pertanto la figura 4 non sarà ulteriormente qui descritta.

L'alimentazione delle schede 50, 16 e 20 è realizzata, come detto, mediante mezzi convertitori CC/CC, con il risultato di ottenere un'elevata affidabilità, in quanto, a parità di funzionamento rispetto al sistema di generazione dei /- 15 V in uno stadio oscillante e uno stadio di amplificazione di classe A, come avviene nella tecnica nota, si è passati da una temperatura di lavoro di 90°C a 25-30°C. Inoltre, in tal modo si ottiene una ripetibilità costante nelle tensioni generate.

Inoltre, nella scheda 16 la presenza del regolatore di tensione 36 permette di ottenere un segnale TIL senza innalzare eccessivamente la temperatura e senza aderire sul segnale.

Il dispositivo secondo il trovato permette quindi, mediante il segnale di forze di aggraffatura 3, elaborato opportunamente nel dispositivo stesso, di fornire un'indicazione della qualità di aggraffatura che viene ottenuta sui vari contenitori che sono sottoposti al processo di aggraffatura.

Pertanto, il dispositivo secondo il trovato può essere implementato su macchine di aggraffatura nuove oppure su macchine esistenti, consentendo di stabilire quale tipo di difetto abbia influenzato la chiusura di un contenitore e quindi il suo rigetto successivamente, in modo da poter intervenire per evitare il ripetersi del problema.

Si è in pratica constatato come il dispositivo secondo il trovato assolva pienamente il compito nonché gli scopi prefissati, in quanto permette di incrementare il controllo di qualità nel corso di un processo di aggraffatura, elaborando opportunamente e "ripulendo" il segnale di forza che viene ricevuto dalla giostra della macchina di aggraffatura, unitamente ad altri segnali come precedentemente spiegato.

Inoltre il dispositivo secondo il trovato consente di incrementare la velocità del processo di aggraffatura e quindi l'efficienza produttiva.

In pratica, mediante il dispositivo secondo il trovato è possibile sfruttare al massimo la velocità produttiva delle macchine di aggraffatura consentendo al contempo di effettuare il controllo della qualità in linea, differentemente da quanto accade con i dispositivi di controllo della qualità di tipo noto che obbligano (a causa della loro intrinseca lentezza) o a ridurre la velocità della macchina o a non eseguire il controllo di qualità in linea.

Il dispositivo così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (6)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Dispositivo per l'incremento del controllo di qualità nel corso di un processo di aggraffatura in una macchina di aggraffatura, comprendente mezzi amplificatori di un segnale di forza proveniente da una giostra di una macchina di aggraffatura, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di condizionamento del segnale, atti a ricevere in ingresso segnali provenienti da sensori disposti in corrispondenza di detta macchina dì aggraffatura, detti mezzi di condizionamento del segnale essendo atti ad emettere un segnale filtrato atto ad essere acquisito da mezzi di elaborazione i quali ricevono in ingresso anche detto segnale di forza preventivamente amplificato, per il confronto tra detto segnale filtrato e il segnale di forza e segnali correlati a difetti di aggraffatura di tipo noto.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di condizionamento del segnale comprendono una prima scheda atta a elaborare almeno un segnale proveniente da un sensore di conteggio di uno di giri di detta giostra della macchina di aggraffatura, almeno una scheda atta ad elaborare un segnale dì sincronizzazione dì contenitore/testìna di aggraffatura, e almeno una scheda atta ad elaborare un segnale proveniente da mezzi sensori atti a rilevare l'ingresso di contenitori alla macchina di aggraffatura ed un segnale proveniente da mezzi sensori atti a rilevare i contenitori in uscita da detta macchina di aggraffatura.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette schede di detti mezzi di condizionamento del segnale sono alimentate mediante mezzi convertitori CC/CC.
4. 4. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette schede di detti mezzi di condizionamento del segnale comprendono mezzi di filtraggio del rumore del segnale in ingresso.
5. 5. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette schede di detti mezzi dì condizionamento del segnale comprendono mezzi adattatori di tensione da 15 V a 5 V.
6. 6. Macchina di aggraffatura, caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.