ITMI20100306U1 - Dispositivo per la rilevazione ottica della superficie di materiali lastriformi da recidere - Google Patents

Description

Descrizione della domanda di brevetto per modello di utilità dal titolo: “Dispositivo per la rilevazione ottica della superficie di materiali lastriformi da recidere”

Descrizione

Il presente trovato si riferisce a un dispositivo per la rilevazione ottica della superficie di materiali lastriformi da recidere.

Più in particolare, il presente trovato si riferisce a un dispositivo come sopra definito, specialmente adatto a essere utilizzato su macchine o tavoli di taglio in continuo che effettuano recisioni secondo preordinate sagome di materiali lastriformi come pelle, cuoio, materiali sintetici; tali recisioni possono essere effettuate mediante qualsiasi tecnica, ad esempio con lame, laser o con sistema cosiddetto water-jet.

E’ noto che per realizzare prodotti di pelletteria e calzature, nonché manufatti diversi che presuppongono il taglio di materiali lastriformi o laminari, compresi i tessuti, sono utilizzate specifiche macchine utensili provviste di idonei mezzi di taglio. Una diffusa tipologia di queste macchine comprende un piano o tavolo di lavoro, sul quale è disteso il materiale da recidere, e una o più unità o teste di taglio. La testa o teste di taglio sono collegate a un braccio che si estende trasversalmente al di sopra del tavolo di lavoro ed è movimentato in scorrimento lungo una direzione longitudinale.

Il materiale da recìdere è in genere stabilizzato sul tavolo di lavoro mediante vuoto d’aria. Tale materiale, che specie nel caso di pellame e cuoio definisce una forma irregolare, è destinato a essere reciso in più zone o secondo varie configurazioni per poter ricavare da esso una pluralità di semilavorati con i quali sono realizzate, ad esempio, tomaie o parti di calzature e di prodotti di pelletteria. Si tratta, in questo tipo di lavorazione, di ottimizzare l utilizzo del materiale, evitando il più possibile parti da scartare. Tali parti possono derivare non solo dalla presenza di imperfezioni o vistosi difetti sul materiale da recidere, ma anche dalla sagomatura del materiale stesso e dei semilavorati che da esso vengono ricavati. Al fine di ridurre tali scarti o sfridi sono attualmente utilizzati apparecchi ottici, collegati a un processore dei dati rilevati che permette di rilevare anzitutto il contorno o perimetro del materiale e valutare la dislocazione migliore delle molteplici sagome per ottimizzare gli spazi disponibili.

Ciò avviene secondo due procedure alternative, dopo che l apparecchio ottico ha rilevato ance le imperfezioni o i difetti più vistosi presenti sul materiale. Una prima procedura prevede che, a seguito dell’elaborazione dei dati, vengano proiettate sul materiale le forme richieste dalla lavorazione e la loro dislocazione ottimale, cosicché l’operatore addetto può impostare le recisioni nel modo più conveniente. Una procedura più evoluta prevede che venga effettuato in automatico il cosiddetto nesting e che le varie parti di materiale siano progressivamente ricavate dall’azione della o delle teste o unità di taglio presenti sulla macchina. Gli apparecchi ottici utilizzati in queste operazioni sono costituiti da telecamere digitali lineari o da mezzi di scansione. Sono note soluzioni in cui detti mezzi di scansione o scanner sono disposti su un traliccio fisso che sovrasta il tavolo di taglio costituente il piano lungo il quale è disteso il materiale da recidere. Il traliccio è, in questi casi, posizionato a un’altezza rilevante rispetto al tavolo di taglio, generalmente non inferiore a 1200 mm.

Questa impostazione comporta tuttavia alcuni inconvenienti, che riguardano la limitata precisione quanto alla rilevazione dei possibili difetti presenti sul materiale a causa della distanza tra quest’ultimo e i mezzi di scansione. Inoltre, a causa di tale distanza, la rilevazione può essere alterata da effetti di luce o riflessi che si creano tra tavolo di taglio e mezzi di scansione. Ulteriore inconveniente è dovuto alla stessa presenza del traliccio, che comporta un aggravio dei costi complessivi di produzione della macchina e determina la necessità di un ampliamento del piano di lavoro onde creare adeguate zone per l’appoggio e il fissaggio dei suoi supporti verticali.

Scopo del presente trovato è quello di ovviare agli inconvenienti sopra lamentati.

Più in particolare, lo scopo del presente trovato è quello di provvedere un dispositivo per la rilevazione ottica della superficie di materiali lastriformi da recidere atto a rilevare con estrema precisione le imperfezioni e i difetti presenti sul materiale, senza alterazioni dovute alla luce o a possibili riflessi che si manifestano tra il dispositivo stesso e il piano di lavoro.

Ulteriore scopo del trovato è quello di provvedere un dispositivo di rilevazione ottica il cui posizionamento sulla macchina o tavolo di taglio in continuo non richiede la predisposizione di un supporto o traliccio posizionato superiormente al piano di lavoro sul quale è disteso il materiale.

Ulteriore scopo del trovato è quello di provvedere un dispositivo come sopra definito che conseguentemente eviti la necessità di incrementare la superficie del piano di lavoro per formare zone di appoggio dei supporti verticali di detto traliccio.

Ulteriore scopo del trovato è quello di mettere a disposizione degli utilizzatori un dispositivo per la rilevazione ottica delle superfici di materiali lastriformi da recidere atto a garantire un elevato livello di affidabilità nel tempo della rilevazione stessa, tale inoltre da permettere di ottenere nel complesso un apparato di facile ed economica realizzazione. Questi e altri scopi ancora vengono raggiunti dal dispositivo per la rilevazione ottica della superficie di materiali lastriformi da recidere del presente trovato che risulta specialmente adatto per macchine o tavoli di taglio in continuo comprendenti, alla sommità di un basamento, un tavolo di taglio di forma quadrangolare sul quale è disteso detto materiale da recidere attraverso una o più teste o unità di taglio portate da almeno una trave guidata in scorrimento lungo una o più binari paralleli od ortogonali ai lati maggiori del tavolo di taglio e che si caratterizza fondamentalmente per il fatto di comprendere almeno uno scanner fissato a detta trave o a un supporto mobile parallelo a essa.

Le caratteristiche costruttive e funzionali del dispositivo del presente trovato potranno essere meglio comprese dalla dettagliata descrizione che segue in cui si fa riferimento alle allegate tavole di disegni che ne rappresentano una forma vantaggiosa di realizzazione e in cui:

la figura 1 rappresenta schematicamente, in vista prospettica dall’alto, una macchina o tavolo di taglio in continuo provvisto del dispositivo di rilevazione ottica del presente trovato, il quale è abbinato al supporto delle teste di taglio;

la figura 2 rappresenta schematicamente, in vista prospettica dall’alto, la stessa macchina o tavolo di taglio in cui detto dispositivo di rilevazione ottica è esemplificativamente svincolato dal supporto della testa di taglio. Con riferimento alle citate figure, il dispositivo per la rilevazione ottica di materiali lastriformi da recidere del presente trovato è vantaggiosamente ma non criticamente applicato a una macchina o tavolo di taglio in continuo indicato nel complesso con 10; detto tavolo di taglio comprende un basamento 12 alla sommità del quale si estende un tavolo quadrangolare 14 a sviluppo planare che forma il paino di lavoro. Su detto tavolo 14 è disposto il materiale da recidere, schematizzato con 16 ed esemplificativamente costituito da una pelle avente un profilo o bordo perimetrale irregolare. Il tavolo 14 è conformato a rettangolo, in cui i contrapposti lati maggiori definiscono lo sviluppo longitudinale e parallelamente a essi è condotta a scorrere una trave 18 estesa in senso trasversale, cioè di preferenza parallelamente ai contrapposti lati minori dello stesso tavolo rettangolare 14. La trave 18 supporta almeno un’unità di taglio 20, guidata e movimentata in modo noto lungo un binario che si estende lungo la trave stessa.

Un tavolo di taglio avente le caratteristiche basilari sopra citare è descritto, ad esempio, nella domanda PCT/EP 2010/000311 della richiedente ATOM Spa.

Secondo il trovato, detto tavolo di taglio è provvisto del dispositivo di realizzazione ottica del presente travato, costituito da una o più telecamere digitali, scanner o equivalenti mezzi, posizionati in adiacenza al tavolo 14, conseguentemente a ridosso del materiale 16 su di esso disteso. La o le telecamere digitali, scanner o equivalenti sono vantaggiosamente fissate alla trave 18 recante la testa o teste di taglio 20 o ad un’adiacente supporto cooperante con detta trave durante la fase di rilevazione ottica della superficie del materiale 16 da recidere. Secondo la forma di realizzazione preferita di cui alle figure, il dispositivo di rilevazione ottica abbinato alla macchina o tavolo di taglio 10 consiste in almeno uno scanner 22, che si estende trasversalmente rispetto al piano di lavoro definito dal tavolo 14 e parallelamente rispetto alla trave 18 che porta la testa o teste di taglio 20; la linea di scansione è indicata con 22’ a figura 1. In modo vantaggioso, detto almeno uno scanner 22 è integrato in uno scatolato di supporto 18’ che delimita in parte la stessa trave 18. In modo ulteriormente vantaggioso, lo scanner 22 è del tipo cosiddetto CIS (Contact Image Sensors), in cui il sensore di rilevazione è posto sostanzialmente a contatto diretto con l’oggetto da scannerizzare. Uno scanner di questo genere, provvisto di software specificatamente dedicato alla rilevazione di imperfezioni o difetti su pellame, cuoio e materiali sintetici, è noto sul mercato con la denominazione Detect by Camoga, commercializzato dalla società italiana Camoga S.p.a. Lo scanner 22 è di preferenza dimensionato in modo tale da coprire l’intero sviluppo in altezza del tavolo 14, presentando un’estensione almeno pari a quella dei lati minori del tavolo stesso. Non è peraltro da escludere la possibilità di utilizzare due o più abbinati scanner 22 dello stesso tipo, posti in allineamenti tra loro, per coprire la stessa estensione in tavoli 14 di particolare ampiezza. E’ altresì da considerare la possibilità che un unico scanner 22 sia mobilmente disposto nello scatolato di supporto 18’, per poter effettuare scansioni progressive del materiale 16. In alternativa è da prevedere, in luogo di uno scanner del tipo CIS, l’utilizzo di uno scanner a ultrasuoni, atto in particolare a rilevare le differenze di profondità della superficie del materiale 16.

Posto che la trave 18 recante la o le unità di taglio si muove lungo binari 24 paralleli ai lati maggiori del tavolo 14, la rilevazione effettuata dallo scanner 22, sia che essa avvenga in un’unica fase o passata o in due o più fasi, si sviluppa nella stessa direzione in quanto detto scanner è vincolato alla citata trave. Secondo una soluzione preferita, lo scanner 22 è disposto in modo che il sensore o sensori di rilevazione di cui è provvisto siano posizionati a una distanza compresa tra 2,0 e 20,0 mm rispetto al materiale 16 disteso sul tavolo 14, in funzione della posizione con la quale si ottiene la precisa messa a fuoco dello scanner medesimo. Tale distanza può essere comunque regolata, con mezzi noti come volantini o pomoli 26 che sollevano o abbassano lo scanner 22, in funzione del tipo di materiale 16 e, in particolare, della sua rugosità superficiale. Gli stessi mezzi o altri analoghi possono essere predisposti per la messa a fuoco precisa dei sensori di rilevazione dello o degli scanner 22 rispetto al materiale 16.

Per evitare che lo scanner 22 venga movimentato continuamente, cioè durante le fasi operative che conducono la trave 18 a spostarsi per portare l’unità di taglio 20 nelle posizioni idonee per le recisioni, è previsto che lo stesso scanner 22 sia svincolatole dalla trave 18 e sia invece collegato a essa solo nella fase preliminare di rilevazione ottica della superficie del materiale 16 e del suo contorno. Allo scopo, un supporto 28 equivalente a quello costituito dallo scatolato 18’ è guidato, ad esempio, lungo almeno uno dei binari 24 ed è spostabile al di fuori dell’area di taglio definita dal tavolo 14.

Tale spostamento può essere effettuato manualmente o con qualsiasi mezzo idoneo. Nel supporto 28 è integrato almeno uno scanner 22, allo stesso modo dello o degli scanner integrati, nello scatolato 18’. Di preferenza, lo scatolato 18’ è provvisto, sul fianco rivolto al supporto 28, di mezzi atti a riscontrare e impegnare temporaneamente il supporto stesso, che viene quindi condotto in escursione dal movimento della trave 18 cui è fissato lo scatolato 18’. Detti mezzi di impegno temporaneo previsti sullo scatolato 18’ sono ad esempio costituiti da pistoncini pneumatici 30, atti ad accoppiarsi con il proprio stelo in complementari sedi 30’ realizzate sul supporto 28. In questo modo, lo scanner 22 è movimentato solo all’occorrenza e non risente delle sollecitazioni trasmesse alla trave 28 dell’unità di taglio 20 nel corso delle fasi di recisione del materiale 16.

Come si può rilevare da quanto precede, sono evidenti i vantaggi che il trovato consegue.

Il dispositivo di rilevazione ottica del presente trovato è in condizioni ottimali per effettuare sul materiale 16 un controllo minuzioso e preciso, essendo disposto in prossimità del materiale stesso e quindi anche al riparo da alterazioni dovute alla luce o a riflessi di luce. Inoltre, il posizionamento di detto dispositivo, vantaggiosamente costituito da almeno uno scanner 22 del tipo cosiddetto CIS, in corrispondenza o in prossimità della trave 18 che porta la o le unità di taglio 20, non comporta la predisposizione di supporti complessi e costosi per lo scanner medesimo. Anche l’eventuale separazione rispetto alla trave, 18 con rutilizzo di un supporto 28 parallelo a essa e sempre disposto in adiacenza al tavolo 14, non determina apprezzabili difficoltà costruttive, né un sostanziale incremento dei costi complessivi di produzione.

Benché il trovato sia stato sopra descritto con particolare riguardo a una sua forma di realizzazione, data a solo scopo esemplificativo e non limitativo, numerose modifiche e varianti appariranno evidenti a un tecnico del ramo alla luce della descrizione sopra riportata.

Il presente trovato, pertanto, intende abbracciare tutte le modifiche e le varianti che rientrano nello spirito e nell’ambito protettivo delle rivendicazioni che seguono.

Claims (9)

1. Rivendicazioni 1) Un dispositivo per la rilevazione ottica della superficie di materiali lastriformi (16) da recidere, specialmente adatto per macchine o tavoli di taglio in continuo (10) comprendenti, alla sommità di un basamento (12), un tavolo di taglio (14) di forma quadrangolare sul quale è disteso detto materiale da recidere attraverso una o più teste o unità di taglio (20) portate da almeno una trave (18) guidata in scorrimento lungo uno o più binari (24) paralleli od ortogonali ai lati maggiori del tavolo di taglio (14), caratterizzato dal fatto di comprendere almeno uno scanner (22) fissato a detta trave (18) o a un supporto mobile (28) parallelo a essa.
2. 2) Il dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che lo o gli scanner (22) sono integrati in uno scatolato di supporto (18 ) che delimita in parte la trave (18).
3. 3) Il dispositivo secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto/i scanner (22) sono del tipo denominato CIS, Contact Image Sensors e si estendono parallelamente ai lati minori del tavolo di taglio (14).
4. 4) Il dispositivo secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detto/i scanner (22) sono del tipo a ultrasuoni.
5. 5) Il dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il sensore o sensori di rilevazione di detto/i scanner (22) sormontano il materiale (16) disteso sul tavolo di taglio a un’altezza compresa tra 2,0 e 20,0 mm.
6. 6) Il dispositivo secondo le rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto/i scanner (22) sono integrati in detto supporto mobile (28), guidato in scorrimento lungo almeno uno dei binari (24) lungo i quali è movimentata la trave (18).
7. 7) Il dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il supporto mobile (28) consiste in uno scatolato spostabile al di fuori dell’aria di taglio, provvisto sul fianco rivolto allo scatolato (18’) di sedi di accoglimento e impegno temporaneo (30’) portati dallo scatolato (18’).
8. 8) Il dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere uno o più volantini o pomoli di regolazione in altezza di detto/i scanner (22) e/o di messa a fuoco dei relativi sensori.
9. 9) Il dispositivo secondo le rivendicazioni 2 e 5, caratterizzato dal fatto che detto/Ì scanner (22) integrati nello scatolato (18) e nel supporto (28) sono movimentabili secondo una direzione parallela ai lati minori del tavolo di taglio (14).