ITMI20110092A1

ITMI20110092A1 - Apparato e relativo metodo di comando e controllo per controllare e comandare gruppi operativi di una macchina impacchettatrice

Info

Publication number: ITMI20110092A1
Application number: IT000092A
Authority: IT
Inventors: Fiorenzo Draghetti
Original assignee: Gima Spa
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2012-07-27
Also published as: EP2668104A1; PL2668104T3; WO2012101493A1; RU2013138623A; CN103596845B; EP2668104B1; IN2013MN01546A; CN103596845A; IT1403907B1; RU2587052C2

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"APPARATO E RELATIVO METODO DI COMANDO E CONTROLLO PER CONTROLLARE E COMANDARE GRUPPI OPERATIVI DI UNA MACCHINA IMPACCHETTATRICE"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un apparato ed al relativo metodo di comando, controllo e sicurezza, per controllare gruppi operativi di una macchina impacchettatrice, adatti a completare gruppi di articoli da fumo con i componenti necessari per realizzare pacchetti praticamente pronti per la vendita.

II presente trovato si riferisce anche ad una macchina impacchettatrice che comprende il suddetto apparato di comando e controllo.

STATO DELLA TECNICA

Ãˆ nota dalle domande M02010A000015 e M02010A000016 un tipo di macchina impacchettatrice comprendente gruppi operativi adatti a trasferire, posizionare o piegare gruppi di articoli da fumo e relativi fogli di incarto interni ed esterni e collarini, o loro parti, per impacchettarli in pacchetti praticamente pronti alla vendita. In particolare, tale macchina impacchettatrice nota comprende una ruota di incarto centrale movimentata da un unico motore macchina, per incartare gruppi di articoli da fumo, avvolti da un relativo primo foglio di incarto interno, in un rispettivo collarino e in un rispettivo secondo foglio di incarto esterno sostanzialmente piano.

La macchina nota di cui sopra comprende anche almeno i seguenti gruppi operativi:

- mezzi di movimentazione di gruppi organizzati di articoli da fumo giÃ avvolti dal primo foglio di incarto interno;

- mezzi di posizionamento che posizionano radialmente il collarino sequenzialmente in cassetti periferici di alloggiamento della ruota di incarto centrale;

- mezzi di trasferimento che trasferiscono in senso radiale alla ruota di incarto un gruppo di articoli da fumo giÃ avvolti dal primo foglio di incarto interno prelevandolo dai mezzi di movimentazione;

- mezzi di trasferimento a ruota che consegnano in senso radiale a mezzi di trattenimento, presenti in cooperazione con i rispettivi cassetti periferici della ruota di incarto, il secondo foglio di incarto esterno;

- mezzi di confezionamento e di incarto finale a ruota che ricevono radialmente della ruota di incarto centrale il materiale ivi immesso di volta in volta cosÃ¬ da formare i pacchetti.

Nella macchina impacchettatrice nota di cui si discute, i citati gruppi operativi sono posizionati su un unico piano verticale o leggermente inclinato rispetto alla verticale e sono azionati da propri motori elettrici a passo. Detta macchina si confronta con precedenti macchine impacchettatrici note, giacenti su un piano orizzontale o su piÃ¹ piani.

In una delle macchine precedenti note, Ã ̈ previsto un dispositivo ad encoder associato alla ruota di incarto centrale movimentata dallâ€™unico motore macchina. Il suddetto encoder funge da base tempi e quindi ha la funzione di quantificare, determinare e condizionare un voluto spostamento angolare della ruota di incarto centrale e dei gruppi operativi associati. Tale voluto spostamento angolare Ã ̈ coordinato con un programma di funzionamento e lavoro precostituito e caricato in una memoria di un elaboratore e finalizzato a condizionare tutte le fasi di assiemaggio e confezionamento che portano al pacchetto finale. I collegati gruppi operativi che servono la ruota di incarto centrale, oppure che da essa ricevono il materiale di volta in volta caricato, sono azionati programmando lâ€™intervento dei relativi mezzi di movimentazione in base ai tempi ciclo del citato programma di funzionamento e lavoro.

Un evidente inconveniente di tale configurazione di controllo Ã ̈ che nel caso di guasto, malfunzionamento, interruzione, incaglio, interferenza od altra problematica od anomalia che possa interessare uno o lâ€™altro dei gruppi operativi o parte di essi, risulta che i rimanenti gruppi operativi continuano ad essere assoggettati al programma, se la base tempi determinata dallâ€™encoder non interviene.

CiÃ² si puÃ² tradurre in operazioni che non possono venire effettuate o che vengono saltate, ovvero ancora in situazioni di interferenza tra dispositivi o parte di essi.

Questa situazione viene in parte sopperita tradizionalmente con sistemi meccanici, elettrici e/o elettronici distribuiti in piÃ¹ parti della macchina impacchettatrice che assolvono al compito di sicurezza e di limitazioni.

Tali condizioni generano complessitÃ di macchina, non sicurezza e non certezza lungo la linea di lavoro, necessitÃ di un maggior controllo visivo, aumento delle esigenze manutentive, riduzione della produttivitÃ .

Uno scopo del presente trovato Ã ̈ quello di realizzare un apparato di comando, controllo e sicurezza, nonchÃ© mettere a punto il relativo metodo, per gestire i suddetti gruppi operativi in sicurezza operativa ed in modo affidabile, preciso, gestibile in modo automatico e di autocontrollo, sÃ¬ da ridurre i costi e tempi dovuti a fermo macchina, allo spreco di materiale ed alla manutenzione.

Ãˆ pure uno scopo il prevedere sicurezze di secondo intervento al fine di evitare incaglio o interferenze.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato Ã ̈ espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dellâ€™idea di soluzione principale.

In accordo con il suddetto scopo, un apparato di comando e controllo secondo il presente trovato Ã ̈ utilizzabile per controllare lâ€™azionamento di gruppi operativi, come genericamente del tipo di cui alle domande M02010A000015 e M02010A000016, di una macchina impacchettatrice, detti gruppi operativi essendo adatti a completare gruppi organizzati di articoli da fumo con gli accessori previsti per ottenere pacchetti finiti di articoli da fumo, in particolare sigarette, praticamente pronti per la vendita. Secondo il presente trovato, la macchina si estende su un unico piano sostanzialmente verticale e comprende almeno una ruota di incarto centrale, per completare gruppi organizzati di articoli da fumo, eventualmente giÃ avvolti con un primo foglio di incarto interno, con almeno un collarino ed almeno un rispettivo secondo foglio di incarto esterno, la quale ruota di incarto comprende cassetti periferici di accoglimento.

Secondo il presente trovato, in cooperazione con detta ruota di incarto, la macchina comprende almeno anche i seguenti gruppi operativi:

- mezzi di movimentazione atti ad alimentare i gruppi organizzati di articoli da fumo, eventualmente giÃ avvolti con un primo foglio di incarto interno;

mezzi di posizionamento che posizionano, muovendolo in senso radiale alla ruota di incarto, il collarino sequenzialmente nei detti cassetti periferici,

- mezzi di trasferimento che trasferiscono in senso radiale alla ruota di incarto un gruppo di articoli da fumo giÃ avvolti dal foglio di incarto interno prelevandolo da mezzi di movimentazione,

- mezzi di trasferimento, a ruota o lineari, tipo convogliatori a nastro che consegnano in senso radiale in rispettivi cassetti periferici della ruota di incarto, il secondo foglio di incarto esterno,

Lâ€™apparato di comando e controllo del presente trovato, ed il relativo metodo, prevede che i detti mezzi dei gruppi operativi presentino ciascuno autonomi servomotori, provvisti ciascuno di trasduttore di posizione, ad esempio motori elettrici a passo, tipo brushless, asserviti ciascuno ad unâ€™unitÃ centrale di comando e controllo di tipo programmabile e comprendente mezzi a base dati e tempi programmabili in cui sono contenute informazioni relative almeno ad uno o piÃ¹ cicli di lavoro da eseguire. Ciascuno di detti servomotori aziona, vantaggiosamente in modo diretto, un corrispondente gruppo operativo ed Ã ̈ associato allâ€™unitÃ centrale di comando e controllo che comprende i suddetti mezzi a base dati e tempi programmabile.

Secondo il presente trovato, la ruota di incarto Ã ̈ associata ai fini del controllo e comando in modo bidirezionale ed indipendente con il servomotore di ogni gruppo operativo allâ€™unitÃ centrale. Lâ€™unitÃ centrale Ã ̈ configurata per determinare, per ciascuna coppia di servomotori associati alla ruota di incarto ed ai gruppi operativi, un dialogo univoco e bidirezionale.

Detto dialogo bidirezionale e duale viene assistito dallâ€™unitÃ centrale e coinvolge il trasduttore di posizione proprio di entrambi i servomotori interessati. Inoltre, detto dialogo univoco e bidirezionale, attraverso lâ€™unitÃ centrale, asserve ogni altra coppia generata tra ruota di incarto e gruppi operativi.

CosÃ¬, in continuo, e vantaggiosamente per ogni ciclo di lavoro, Ã ̈ posto in essere un dialogo in contemporanea, ma solo bidirezionale tra il servomotore che aziona la ruota di incarto centrale ed ognuno dei servomotori che azionano i gruppi operativi, in modo indipendente anche se il tutto Ã ̈ controllato e gestito dallâ€™unitÃ centrale.

CiÃ² significa che, ad esempio, il servomotore che aziona la ruota di incarto centrale dialoga bidirezionalmente con il servomotore che aziona i mezzi di movimentazione, nel contempo ed in modo indipendente, dialoga anche con il servomotore che aziona i mezzi di posizionamento, con il servomotore che aziona i mezzi di trasferimento, con il servomotore che aziona mezzi di trasferimento, a ruota o lineari, e con il servomotore che aziona i mezzi di confezionamento e di incarto finale a ruota e cosÃ¬ via e gli esiti del dialogo e le relative informazioni sono ricevute dallâ€™unitÃ centrale di controllo e comando.

CiÃ² fa sÃ¬ che in continuo lâ€™unitÃ centrale riconosca la posizione reciproca esatta di ognuno dei gruppi operativi rispetto alla ruota dâ€™incarto centrale e viceversa e, per derivazione, la posizione reciproca di tutti i gruppi operativi e della ruota di incarto. Inoltre, lâ€™unitÃ centrale, una volta riconosciuta la precisa posizione di tutti i gruppi operativi e della ruota di incarto, verifica, in base ai propri mezzi a base di dati e tempi, se tale posizione Ã ̈ reciprocamente corretta e se Ã ̈ in sincronia con dati e tempi del programma di lavoro da eseguire memorizzati nei mezzi a base dati e tempi.

Lâ€™apparato ed il metodo di controllo e comando del presente trovato, che impongono, vantaggiosamente per ogni ciclo di lavoro, un dialogo continuo e bidirezionale tra il servomotore della ruota di incarto centrale e di volta in volta ed in modo indipendente con ognuno dei servomotori dei singoli gruppi operativi, fa sÃ¬ che unâ€™anomalia di posizionamento angolare del servomotore di un gruppo operativo rispetto al posizionamento angolare del servomotore della ruota di incarto centrale, e viceversa, condiziona, rallentando, accelerando o fermando o uno o lâ€™altro dei detti servomotori ed eventualmente anche uno o piÃ¹ degli altri servomotori.

Ãˆ nello spirito del trovato economizzare tempi ciclo, sÃ¬ che si pone il problema, ad esempio, di avviare il funzionamento di un gruppo operativo prima che la ruota di incarto sia correttamente posizionata. Secondo il trovato, lâ€™unitÃ centrale controlla costantemente la posizione reciproca del gruppo operativo e della ruota di incarto condizionando il servomotore a passo del gruppo operativo al fine che nel momento voluto i due gruppi interessati si trovino in fase.

Ãˆ pure nello spirito del trovato il predisporre sistemi di sicurezza che controllano lâ€™assorbimento di corrente elettrica dei singoli servomotori e, attraverso lâ€™unitÃ centrale provvista di mezzi elettronici di confronto e controllo, lo confrontano con intervalli di valori di corrente elettrica, che definiscono soglie di sicurezza, associati, tramite i mezza a base dati e tempi, alla specifica sottofase operativa in atto in ogni singolo gruppo operativo e nella ruota di incarto. CosÃ¬ facendo, ad esempio, se la sottofase prevede una fermata mentre Ã ̈ in atto, o ancora in atto, un assorbimento di corrente elettrica inferiore alla soglia minima, il sistema di controllo identifica ciÃ² come unâ€™anomalia. Allo stesso modo, se si rileva, in determinate sottofasi operative, un assorbimento di corrente elettrica oltre una soglia massima, puÃ² essere indice di interferenza od incaglio meccanico, ed anche in questo caso il controllo identifica ciÃ² come anomalia ed agisce di conseguenza.

Con ciÃ² si ottiene un controllo puntuale e diretto di ogni singola fase di lavoro associata e coinvolgente la ruota di incarto centrale e in cascata tutte le fasi connesse, a monte ed a valle, come svolgentisi nella, ed in relazione alla, macchina impacchettatrice

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la Fig. 1 Ã ̈ una vista schematica frontale di un apparato di comando e controllo secondo il presente trovato associato ad una macchina impacchettatrice;

- la Fig. 2 Ã ̈ una vista schematica dall'alto, con alcuni particolari rimossi per meglio evidenziarne altri, della macchina impacchettatrice di Fig. 1;

- la Fig. 3 rappresenta schematicamente lâ€™architettura dellâ€™apparato e metodo di controllo del presente trovato;

- le Fig. 4 e 5 rappresentano schematicamente due casi di interferenza assoluta tra gruppi operativi;

- la Fig. 6 rappresenta un caso di interferenza relativa;

- la Fig. 7 rappresenta uno schema a blocchi delle sicurezze attuate dal controllo del presente trovato;

- le Figg. 8 e 9 illustrano schematicamente due casi di intervento del controllo secondo il presente trovato;

- la Fig. 10 rappresenta un diagramma a blocchi della logica di funzionamento alternata del presente trovato.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE DEL TROVATO

La Fig. 1 allegata illustra un apparato di comando e controllo 50 secondo il presente trovato utilizzabile in una macchina impacchettatrice 1 del tipo di cui si discute per impacchettare articoli da fumo, in particolare sigarette, in pacchetti 3 pronti per la vendita.

I pacchetti 3, che sono di tipo rigido, comprendono, una volta formati:

- un primo foglio di incarto interno 4, ad esempio un foglio di carta stagnola o metallizzata, alloggia e avvolgente un gruppo, o composizione, di sigarette;

- un collarino 6, ad esempio realizzato in cartoncino, eventualmente accoppiato con un foglio di metallo, avvolgente, almeno parzialmente, il primo foglio di incarto interno 4, ad esempio per formare un involucro interno del pacchetto 3 finale e disposto, tra l'altro, per irrigidire il pacchetto 3 e mantenere chiuso un coperchio di quest'ultimo;

- un secondo foglio di incarto esterno 8, o fustellato, destinato a formare le pareti esterne dei pacchetti 3 e quindi ad avvolgere il collarino 6 ed il gruppo di sigarette confezionato nel primo foglio di incarto interno 4.

La macchina impacchettatrice 1 si estende su un unico piano sostanzialmente verticale e comprende un convogliatore di formazione, non raffigurato in quanto di tipo noto, per avvolgere, almeno parzialmente, i gruppi di sigarette in relativi primi fogli di incarto interno 4.

La macchina impacchettatrice 1 include inoltre mezzi di movimentazione 9 (Fig. 2) azionati da un motore elettrico 71, vantaggiosamente a passo, del tipo brushless, per movimentare i gruppi di sigarette avvolti, almeno parzialmente, nei relativi fogli di incarto interno 4, lungo una direzione di movimentazione M sostanzialmente orizzontale. Nel caso di specie, i mezzi di movimentazione 9 comprendono un nastro senza fine 10 chiuso ad anello attorno a due pulegge, non raffigurate, girevoli attorno a rispettivi assi orizzontali, ed avanzante con moto vario lungo la direzione di movimentazione M. Nella soluzione illustrata, i mezzi di movimentazione 9 comprendono inoltre una pluralitÃ di elementi di riscontro 11, fissati al nastro senza fine 10 ed estendentisi trasversalmente rispetto alla direzione di movimentazione M, disposti per riscontrare un lato minore dei gruppi di sigarette avvolti nei relativi fogli di incarto interno 4 cosÃ¬ da movimentare questi ultimi lungo la direzione di movimentazione M.

La macchina 1 comprende, inoltre, una ruota di incarto 13 centrale, per completare almeno un gruppo organizzato di articoli da fumo, precedentemente avvolto da un relativo primo foglio di incarto interno 4, con almeno un collarino 6 ed almeno un rispettivo secondo foglio di incarto esterno 8 e comprendente cassetti periferici 14 con vani di alloggiamento.

La macchina 1 comprende inoltre, nel caso di specie, almeno i seguenti gruppi operativi, disposti attorno alla ruota di incarto 13 centrale secondo una configurazione sostanzialmente circolare:

- mezzi di posizionamento 25 che posizionano, muovendolo in senso radiale alla ruota di incarto 13, il collarino 6 sequenzialmente nei detti cassetti periferici 14;

- mezzi di trasferimento 22 che trasferiscono in senso radiale alla ruota di incarto 13 un gruppo di articoli da fumo giÃ avvolti dal primo foglio di incarto interno 4 prelevandolo dai suddetti mezzi di movimentazione 9;

- mezzi di trasferimento, nel caso di specie a ruota di trasferimento 27, anche se potrebbero essere lineari, tipo convogliatori a nastro, che consegnano in senso radiale nei cassetti periferici 14 della ruota di incarto 13, il secondo foglio di incarto esterno 8;

- mezzi di confezionamento e di incarto finale a ruota 34 che ricevono radialmente della ruota di incarto 13 centrale il materiale ivi immesso di volta in volta cosÃ¬ da formare i pacchetti 3.

In particolare, la ruota di incarto 13 comprende un corpo 15, discoidale, supportante una pluralitÃ di detti cassetti periferici 14 posizionati radialmente.

La ruota di incarto 13 Ã ̈ azionata in rotazione, per passi, da un servomotore a passo motore 71 elettrico, vantaggiosamente del tipo brushless (solo schematizzato nella Fig. 1), attorno ad un asse di rotazione R sostanzialmente parallelo alla direzione di movimentazione lungo un percorso di incarto P circolare raffigurato con linea trattopunto in Fig. 1.

In varianti di soluzione, i mezzi di trasferimento 22 comprendono un primo spintore 23 ed un secondo spintore 24 cooperanti tra loro per trattenere, ed inserire in successione nei cassetti periferici 14, uno dei gruppi di sigarette avvolti dal primo foglio di incarto interno 4.

Il primo spintore 23 ed il secondo spintore 24, mutuamente affacciantisi, sono scorrevolmente supportati rispettivamente dai mezzi di movimentazione 9 di cui sopra e dalla ruota di incarto 13 e sono posizionati in corrispondenza di una prima stazione di carico PSC della ruota di incarto 13.

Tali primo spintore 23 e secondo spintore 24 sono azionati, per passi, da un servomotore a passo motore 71 elettrico, vantaggiosamente del tipo brushless (solo schematizzato nella Fig. 1).

In accordo con forme di realizzazione del presente trovato, i suddetti mezzi di posizionamento 25, disposti in corrispondenza di una seconda stazione di carico SSC della ruota di incarto 13, sono azionati con moto alternativo da un servomotore a passo non rappresentato in Fig. 1, e movimentano i collarini 6 lungo una direzione D, sostanzialmente rettilinea e radiale rispetto al percorso di incarto P.

In particolare, la seconda stazione di carico SSC Ã ̈ posizionata a monte della prima stazione di carico PSC rispetto al percorso di incarto P.

In alcune varianti, i mezzi di posizionamento 25 includono un elemento a punzone 41 conformato in modo da potersi inserire, almeno parzialmente, in un vano dei cassetti periferici 14, e provvisto di una o piÃ¹ ventose, non raffigurate, per trattenere e movimentare, uno alla volta, i collarini 6.

Secondo varianti del trovato, la macchina impacchettatrice 1 comprende inoltre ulteriori mezzi di trasferimento 26 (Fig. 1) per trasferire in successione ciascun secondo foglio di incarto 8 su un relativo cassetto periferico 14 al di sopra di un rispettivo gruppo di sigarette confezionato in un primo foglio di incarto interno 4 e avvolto, almeno parzialmente, da un collarino 6.

In particolare, gli ulteriori mezzi di trasferimento 26 sono posizionati in corrispondenza di una terza stazione di carico TSC della ruota di incarto 13, la terza stazione di carico TSC essendo posizionata a valle della prima stazione di carico PSC rispetto al percorso di incarto P.

Gli ulteriori mezzi di trasferimento 26 comprendono la suddetta ruota di trasferimento 27, la quale Ã ̈ provvista radialmente di una pluralitÃ di elementi di trattenimento 28 per trattenere, ciascuno, un rispettivo secondo foglio di incarto 8. In particolare, la ruota di trasferimento 27 Ã ̈ atta a movimentare i secondi fogli di incarto 8, tramite gli elementi di trattenimento 28, lungo un percorso di movimentazione PM, raffigurato con linea tratto-punto in Fig. 1, sostanzialmente circolare e sostanzialmente complanare al percorso di incarto P.

Ancora, la ruota di trasferimento 27 Ã ̈ azionata in rotazione, per passi, da un servomotore a passo 71 elettrico, vantaggiosamente del tipo brushless (solo schematizzato nella Fig. 1), attorno ad un asse W sostanzialmente parallelo all'asse di rotazione R, con verso di rotazione opposto al verso di rotazione della ruota di incarto 13.

Gli ulteriori mezzi di trasferimento 26 comprendono inoltre un primo braccio di trasferimento 29 per trasferire in successione i secondi fogli di incarto 8 tra un magazzino 30 di secondi fogli di incarto 8 ed uno degli elementi di trattenimento 28. In particolare il primo braccio di trasferimento 29 Ã ̈ azionato con moto alternativo e ruota attorno ad un primo asse di rotazione Al sostanzialmente parallelo all'asse W. Gli ulteriori mezzi di trasferimento 26 sono inoltre provvisti di un secondo braccio di trasferimento 31 per trasferire in successione i secondi fogli di incarto 8 tra uno degli elementi di trattenimento 28 ed un relativo cassetto periferico 14 al di sopra di un gruppo di sigarette 5 confezionato nel foglio di incarto interno 4 e avvolto, almeno parzialmente, da un collarino 6.

In particolare il secondo braccio di trasferimento 31 Ã ̈ azionato con moto alternativo e ruota attorno ad un secondo asse di rotazione A2 sostanzialmente parallelo all'asse W.

PiÃ¹ precisamente, il secondo braccio di trasferimento 31 movimenta i secondi fogli di incarto 8 lungo una traiettoria di trasferimento TT, raffigurata con linea tratto-punto in Fig. 1, sostanzialmente rettilinea e radiale rispetto al percorso di incarto P.

Ancora, il secondo braccio di trasferimento 31 comprende una porzione di estremitÃ 32, avente un profilo come di "C", per piegare verso lâ€™interno zone periferiche di ciascun secondo foglio di incarto 8 e farle riscontrare contro rispettive pareti laterali di un relativo cassetto periferico 14.

I suddetti mezzi di confezionamento e di incarto finale a ruota comprendono, nella fattispecie, unâ€™ulteriore ruota di incarto 34 (Fig. 1), di tipo noto e per questo non descritta in dettaglio, per completare la piegatura dei secondi fogli di incarto 8 attorno ai gruppi organizzati di sigarette, precedentemente avvolti nei fogli di incarto interne 4 e nei collarini 6, cosÃ¬ da formare i pacchetti 3.

In particolare, la ulteriore ruota di incarto 34 Ã ̈ atta a movimentare i gruppi organizzati di sigarette confezionati nei fogli di incarto interno 4 ed avvolti nei collarini 6 e, almeno parzialmente, nei secondi fogli di incarto 8, lungo un ulteriore percorso di incarto UP, raffigurato con linea tratto-punto in Fig. 1, sostanzialmente circolare, lungo il quale, attorno a ciascuno dei gruppi di sigarette precedentemente avvolto in un relativo primo foglio di incarto interno 4 e in un collarino 6, viene ripiegato completamente un relativo secondo foglio di incarto 8 per formare il pacchetto 3.

In particolare, la ulteriore ruota di incarto 34 Ã ̈ azionata in rotazione, per passi, da un servomotore a passo 71 elettrico, vantaggiosamente del tipo brushless (solo schematizzato nella Fig. 1), attorno ad un ulteriore asse di rotazione UR sostanzialmente parallelo all'asse di rotazione R, il verso di rotazione della ulteriore ruota di incarto 34 essendo opposto al verso di rotazione della ruota di incarto 13. Ancora, la ulteriore ruota di incarto 34 Ã ̈ sostanzialmente complanare alla ruota di incarto 13 e alla ruota di trasferimento 27.

La ulteriore ruota di incarto 34 comprende un ulteriore corpo 35, discoidale, supportante una pluralitÃ di ulteriori cassetti periferici 36 posizionati radialmente per ricevere i gruppi di sigarette 5 confezionati nei fogli di incarto interno 4 e avvolti dai collarini 6 e dai secondi fogli di incarto 8.

In varianti di soluzione, la macchina impacchettatrice 1 comprende inoltre altri mezzi di trasferimento 37 (Fig. 1) per trasferire in successione, lungo unâ€™ulteriore direzione di trasferimento UT radiale rispetto al percorso di incarto P, da ciascuno dei cassetti periferici 14 a ciascuno degli ulteriori cassetti periferici 36 un relativo gruppo di sigarette confezionato in un primo foglio di incarto interno 4 e avvolto, almeno parzialmente, da un collarino 6 e da un secondo foglio di incarto esterno 8.

In particolare, la suddetta ulteriore direzione di trasferimento UT Ã ̈ trasversale alla direzione di movimentazione M ed Ã ̈ sostanzialmente complanare alla direzione di trasferimento T.

Gli altri mezzi di trasferimento 37 comprendono un ulteriore primo spintore 38 ed un ulteriore secondo spintore 39 cooperanti tra loro per trattenere, ed inserire in successione in ciascun ulteriore cassetto periferico 36 un relativo gruppo di sigarette 5 confezionato in un foglio di incarto interno 4 e avvolto, almeno parzialmente, da un collarino 6 e da un secondo foglio di incarto 8.

In particolare, l'ulteriore primo spintore 38 e l'ulteriore secondo spintore 39 sono azionati con moto alternativo da un servomotore a passo, non rappresentato nella Fig. 1, ed hanno, in pianta, una forma tale da potersi inserire in, senza urtare le pareti di, passaggi, non raffigurati, ricavati internamente ai cassetti periferici 14 e agli ulteriori cassetti periferici 36.

I gruppi di sigarette avvolti dal foglio di incarto interno 4 vengono inseriti in un relativo ulteriore cassetto periferico 36 in modo che il relativo secondo foglio di incarto 8 si affacci con una propria faccia ad un relativo ulteriore cassetto periferico 36, unâ€™ulteriore faccia del secondo foglio di incarto 8, opposta alla sopradetta faccia, affacciandosi ad un ulteriore lato maggiore opposto, dei gruppi di sigarette avvolti nei relativi fogli di incarto interno 4.

L'ulteriore primo spintore 38 e l'ulteriore secondo spintore 39, mutuamente affacciantisi, sono scorrevolmente supportati rispettivamente dalla ruota di incarto 13 e dalla ulteriore ruota di incarto 34 e sono posizionati in corrispondenza di una stazione di scarico SS della ruota di incarto 13.

La stazione di scarico SS Ã ̈ posizionata a valle terza stazione di carico TSC lungo il percorso di incarto P.

In varianti di realizzazione, la macchina impacchettatrice 1 comprende inoltre un convogliatore di scarico 40 (Fig. 1), di tipo noto e per questo non descritto in dettaglio, per prelevare i pacchetti 3 formati dallâ€™ulteriore ruota di incarto 34 e scaricarli radialmente dalla macchina impacchettatrice 1.

Nel funzionamento, i mezzi di posizionamento 25 posizionano radialmente, in successione, in ciascun cassetto periferico 14 vuoto, in corrispondenza della seconda stazione di carico SSC, un rispettivo collarino 6.

Successivamente, i collarini 6 sono movimentati lungo il percorso di incarto P e sono arrestati in successione in corrispondenza della prima stazione di carico PSC. Nella prima stazione di carico PSC i mezzi di trasferimento 22 trasferiscono radialmente, in successione, ciascun gruppo di sigarette precedentemente almeno parzialmente confezionato in un relativo foglio di incarto interno 4, dai mezzi di movimentazione 9 alla ruota di incarto 13 in un rispettivo vano trattenente un collarino 6. In tal modo, ciascun gruppo di sigarette confezionato in un relativo foglio di incarto interno 4 viene avvolto su tre lati da un rispettivo collarino 6.

Successivamente, i gruppi di sigarette confezionati nei fogli di incarto interno 4 e avvolti, almeno parzialmente, dai collarini 6, sono movimentati lungo il percorso di incarto P e sono arrestati in successione in corrispondenza della terza stazione di carico TSC. Nella terza stazione di carico TSC gli ulteriori mezzi di trasferimento 26 trasferiscono radialmente, in successione, ciascun secondo foglio di incarto esterno 8 su un relativo cassetto periferico 14 al di sopra di un relativo gruppo di sigarette 5 confezionato in un foglio di incarto interno 4 e avvolto, almeno parzialmente, da un rispettivo collarino 6.

In corrispondenza della terza stazione di carico TSC, vengono azionati i mezzi di trattenimento del cassetto periferico 14 posizionati in corrispondenza delle pareti laterali 18, in modo da trattenere ancorato al cassetto periferico 14 il secondo foglio di incarto 8.

Successivamente, i gruppi di sigarette confezionati nei fogli di incarto interno 4 e avvolti, almeno parzialmente, dai collarini 6 e dai secondi fogli di incarto, sono movimentati lungo il percorso di incarto P e sono arrestati in successione in corrispondenza della stazione di scarico SS.

Nella stazione di scarico SS vengono rilasciati i mezzi di trattenimento del cassetto periferico 14, in modo da consentire agli altri mezzi di trasferimento 37 di trasferire radialmente, in successione, da ciascuno dei cassetti periferici 14 a ciascuno degli ulteriori cassetti periferici 36 un relativo gruppo di sigarette confezionato in un primo foglio di incarto interno 4 e avvolto, almeno parzialmente, da un collarino 6 e da un secondo foglio di incarto esterno 8.

Ancora successivamente, ciascun gruppo di sigarette confezionato in un foglio di incarto interno 4 e avvolto, almeno parzialmente, da un collarino 6 e da un secondo foglio di incarto 8, Ã ̈ movimentato dalla ulteriore ruota di incarto 34 lungo l'ulteriore percorso di incarto UP lungo il quale, attorno a ciascuno dei gruppi di sigarette viene ripiegato completamente un relativo secondo foglio di incarto 8 per formare il pacchetto 3.

Successivamente, i pacchetti 3 cosÃ¬ formati sono trasferiti, radialmente, al convogliatore di scarico 40 e scaricati dalla macchina impacchettatrice 1.

Secondo il presente trovato, lâ€™apparato di comando e controllo 50 comprende i suddetti servomotori a passo 71 i quali sono provvisti ciascuno di un relativo trasduttore di posizione, tipo encoder od altro mezzo facente funzione di encoder, nel caso di specie motori elettrici a passo, tipo brushless, e sono asserviti ad unâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100 di tipo programmabile (solo schematizzata nella Fig. 1). Come detto, ciascuno di tali servomotori 71 Ã ̈ associato direttamente ed univocamente ad un corrispondente gruppo operativo tra cui almeno i suddetti mezzi di movimentazione 9, la ruota di incarto 13, i mezzi di posizionamento 25, i mezzi di trasferimento, a ruota o lineari, tipo convogliatori a nastro, 27 ed i mezzi di confezionamento ed incarto finale a ruota 34.

Ãˆ da notare che il presente trovato, sfruttando lâ€™utilizzo di servomotori 71 sui vari gruppi operativi di cui sopra e la presenza di un trasduttore di posizione allâ€™interno degli stessi direttamente collegato allâ€™albero e quindi al carico, ha lâ€™effetto di evitare giochi ed attriti, con il vantaggio di consumare meno a livello energetico e di potere gestire le sicurezze, frizioni ed interferenze, a livello elettronico in maniera efficiente ed affidabile.

In alcune forme di realizzazione, i servomotori 71 comprendono, o sono associati a, mezzi sensori di corrente adatti a rilevare un segnale indicativo della corrente elettrica assorbita dai servomotori 71 che viene trasmesso allâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100, per controllarne il funzionamento, come meglio descritto nel prosieguo. Ãˆ da intendersi che i vari gruppi operativi possono essere provvisti, in soluzione vantaggiose del presente trovato, di uno o piÃ¹ mezzi sensori di presenza, non rappresentati, ad esempio sensori ottici, tipo fotocellule, sensori meccanici, tipo bordi sensibili, sensori di pressione od altro, adatti a rilevare la presenza od assenza di materiale, cioÃ ̈ di gruppi di sigarette, fogli di incarto 4, 8 e collarini 6, sui vari gruppi operativi e/o la presenza/assenza di una specifica parte operativa di un determinato gruppo operativo, ed a trasmettere un relativo segnale al lâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100.

In forme di realizzazione, detti mezzi sensori di presenza possono essere disposti, sia su uno, sullâ€™altro o su piÃ¹ dei gruppi operativi che servono a monte la ruota di incarto 13 centrale, ad esempio i citati mezzi di movimentazione 9, i mezzi di posizionamento 25, i mezzi di trasferimento 27, sia sulla stessa ruota di incarto 13 centrale e sia sui gruppi operativi a valle di questâ€™ultima, nel caso di specie almeno i mezzi di confezionamento ed incarto finale a ruota 34.

Lâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100 agevola il controllo e lâ€™automazione della macchina 1 e puÃ² comprendere unâ€™unitÃ di elaborazione centrale (CPU) 102, che puÃ² svolgere funzione di mezzi elettronici di confronto e controllo, una memoria (non illustrata), e circuiti ausiliari (o I/O) (non illustrati).

In particolare, lâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100 comprende, oppure Ã ̈ associata ad una base dati e tempi 101 elettronica di tipo programmabile.

La CPU 102 dellâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100 puÃ² essere un qualsiasi tipo di processore per computer che sono utilizzati nelle regolazioni industriali per controllare differenti processi e dispositivi hardware (come convogliatori, rivelatori, motori, ecc.) e monitorare il sistema e le operazioni eseguite. La memoria Ã ̈ connessa alla CPU, e puÃ² essere una o piÃ¹ fra quelle disponibili, come una memoria ad accesso casuale (RAM), una memoria a sola lettura (ROM), floppy disc, disco rigido, o qualsiasi altra forma di immagazzinamento digitale, locale o remota. Le istruzioni software e i dati possono essere codificati e memorizzati nella memoria per comandare la CPU 102. Anche i circuiti ausiliari sono connessi alla CPU 102 per aiutare il processore in maniera convenzionale. I circuiti ausiliari possono includere circuiti cache, circuiti di alimentazione, circuiti di clock, circuiteria di ingresso/uscita, sottosistemi, e similari.

Un programma (o istruzioni computer) leggibile dallâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100 determina quali compiti possono essere seguiti, di volta in volta, nei gruppi operativi di cui sopra. Preferibilmente, il programma Ã ̈ un software leggibile dallâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100, che comprende un codice per generare e memorizzare almeno informazioni di posizione angolare dei vari gruppi operativi di cui sopra, che corrispondono ad informazioni di posizione dei gruppi 5 di articoli da fumo 2 avvolti nel primo foglio di incarto interno 4, del collarino 6 e del secondo foglio di incarto esterno 8, la sequenza di movimento dei vari componenti controllati, e qualsiasi altra corrispondente combinazione.

Di conseguenza, lâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100 di tipo programmabile Ã ̈ configurata per gestire e comandare uno o piÃ¹ dei seguenti motori elettrici 71 del primo spintore 23 e del secondo spintore 24 dei mezzi di trasferimento 22, dell'ulteriore primo spintore 38 e deH'ulteriore secondo spintore 39 degli altri mezzi di trasferimento 37, dei mezzi di posizionamento 25, del primo braccio di trasferimento 29, del secondo braccio di trasferimento 31 degli ulteriori mezzi di trasferimento 26, dei mezzi di movimentazione 9, della ruota di incarto 13 centrale, della ruota di trasferimento 27 degli ulteriori mezzi di trasferimento 26 e della ulteriore ruota di incarto 34.

Grazie a ciÃ², si determina unâ€™architettura di controllo dellâ€™apparato di controllo e comando 50 del presente trovato che Ã ̈ basata sulla individuazione esaustiva di coppie di gruppi operativi di tutti i gruppi operativi da gestire della macchina 1, di cui un primo componente Ã ̈ generalmente la ruota di incarto 13 centrale ed il secondo componente Ã ̈ un rimanente gruppo operativo. Tali coppie di gruppi operativi sono configurate per comunicare tra loro almeno le informazioni rilevate dai trasduttori di posizione degli associati servomotori 71 e per trasmettere le informazioni relative allâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100.

Secondo il presente trovato, lâ€™architettura di controllo dellâ€™apparato di controllo e comando 50 Ã ̈ adatta, cosÃ¬, ad effettuare un dialogo univoco e bidirezionale tra il servomotore 71 che asserve la ruota di incarto 13 centrale e ciascuno dei servomotori 71 che asservono almeno i mezzi di movimentazione 9, i mezzi di trasferimento 22, i mezzi di posizionamento 25, la ruota di trasferimento 27 e la ulteriore ruota di incarto 34 ed eventualmente gli altri mezzi di trasferimento 37.

Detto dialogo bidirezionale avviene in continuo ed in contemporanea tra i componenti sopraindividuati ed Ã ̈ assistito dallâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100, coinvolgendo il trasduttore di posizione proprio dei servomotori 71 di volta in volta interessati.

CosÃ¬, in continuo Ã ̈ posto in essere un dialogo in contemporanea, ma solo bidirezionale, tra il servomotore 71 che aziona la ruota di incarto 13 centrale ed ognuno dei servomotori che azionano i gruppi operativi. Il risultato di tale dialogo Ã ̈ trasmesso allâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100 che lo confronta con le informazioni memorizzate nei propri mezzi a base dati e tempo 101, per verificare sia il coordinamento reciproco dei due gruppi coinvolti, sia il coordinamento di tali due gruppi con i gruppi rimanenti, sia il coordinamento dei due gruppi e, per derivazione, dei due gruppi rimanenti con il programma di lavoro impostato.

Unâ€™eventuale disfunzione od anomalia di funzionamento viene individuata sulla base dei segnali trasmessi, per ciascuna coppia di gruppi operativi, dal relativo servomotore 71, e dal confronto con i mezzi a base dati e tempo 101 dallâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100 che comanda in modo opportuno il servomotore 71 stesso ai fini del corretto funzionamento della macchina 1 impacchettatrice, prendendo frenate, accelerazioni od arresti nella movimentazione dei vari gruppi.

In particolare, il presente trovato prevede di realizzare un apparato di comando e controllo 50 a coppie dei vari gruppi operativi di cui sopra, in cui le coppie fanno riferimento ciascuna allâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100, trasmettendo i dati e le informazioni dei relativi trasduttori di posizione presenti nei servomotori 71. La Fig. 3 illustra uno schema dellâ€™architettura di controllo dellâ€™apparato di controllo e comando 50 del presente trovato, in cui, per una coppia selezionata di gruppi operativi indicati per comoditÃ con A e B, si evidenzia la relazione biunivoca tra un primo componente A, che Ã ̈ generalmente la ruota di incarto 13 centrale, ed un secondo componente B e come tale relazione sia gestita dallâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100, mediante i relativi mezzi a base dati e tempi 101, anche in rapporto con le analoghe relazioni intercorrenti contemporaneamente tra il primo componente A e gli ulteriori gruppi operativi rimanenti, indicati con B1, B2, B3, B4.

II controllo del presente trovato prevede di effettuare, per una selezionata coppia di gruppi operativi A e B, A e B1, A e B2, A e B3, A e B4, un controllo reciproco della posizione angolare dei relativi servomotori 71 mediante gli associati trasduttori di posizione e, in contemporanea, un analogo controllo tra le rimanenti coppie di gruppi operativi, inviare le informazioni relative ai controlli effettuati lâ€™unitÃ centrale 100 e verificare la correttezza delle posizione angolari rilevate rispetto a quanto previsto in detti mezzi a base dati e tempi 101, eventualmente accelerando, frenando od arrestando di conseguenza la movimentazione di uno o piÃ¹ dei gruppi operativi, secondo lâ€™anomalia individuata.

In particolare, con il presente trovato Ã ̈ possibile implementare almeno due tipologie di controlli per ciascuna coppia A e B, A e B1, A e B2, A e B3, A e B4 di gruppi operativi come sopra definita, ovvero:

a) controllo di interferenza tra i vari assi (assoluta e relativa);

b) controllo di sovraccarico di coppia (frizione elettronica evoluta).

Il controllo a) lavora su coppie di movimenti associate ai due gruppi operativi della coppia di gruppi da controllare.

In funzione della dinamica effettiva iniziale e di parametri dinamici di riferimento o soglia pre-impostati, lâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100 calcola lo spazio e tempo di frenata garantito del movimento che sta entrando in interferenza.

Successivamente, lâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100 confronta i valori calcolati con la posizione in cui sarÃ lâ€™asse di rotazione dellâ€™altro gruppo operativo coinvolto dopo il suddetto tempo di frenata.

In caso le posizioni fossero in interferenza, lâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100 emette un segnale di fermo controllato, fermando i movimenti prima dellâ€™interferenza tra i gruppi. Trascorso il tempo di fermata si toglierÃ la coppia ai servomotori interessati per riprendere le operazioni.

Il controllo inverte i ruoli dei due movimenti in funzione della posizione allâ€™interno del ciclo di lavoro memorizzato nei mezzi a base dati e tempi 101, in base a quale asse motore dei due gruppi operativi potrebbe entrare in interferenza.

In particolare, di seguito il presente trovato viene di seguito illustrato con riferimento a due gruppi operativi come sopra espressi, indicati come A e B per comoditÃ , valendo e potendosi estendere la trattazione che segue ad unâ€™altra qualunque coppia di due gruppi operativi A e B1, A e B2, A e B3, A e B4 della macchina 1 sopra illustrata, con la previsione che il primo componente A Ã ̈ generalmente la ruota di incarto 13 centrale.

La Fig. 4 illustra lâ€™interferenza tra due gruppi A e B, in particolare lâ€™istante in cui il gruppo A inizia a muoversi ed il gruppo B sta uscendo dallâ€™interferenza, indicando con W e V i rispettivi vettori velocitÃ , angolare e lineare, rappresentativi.

Lâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100 controlla che nel tempo minimo in cui si potrÃ fermare A fuori dallâ€™interferenza con B (TstopA), B sia giÃ uscito dalla zona di interferenza. Il tempo TstopA Ã ̈ funzione della dinamica effettiva del gruppo A, nonchÃ© dei suddetti parametri dinamici di soglia pre-impostati.

Tale controllo si basa sul calcolo delle coordinate o posizione di arresto del gruppo A (YstopA), funzione di TstopA, e delle coordinate o posizione effettiva del gruppo B, funzione della dinamica effettiva del gruppo B e di TstopA.

La Fig. 5 illustra lâ€™interferenza tra gruppo B e gruppo A, in particolare lâ€™istante in cui il gruppo B inizia a muoversi ed il gruppo A sta uscendo dallâ€™interferenza.

Lâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100 controlla che nel tempo minimo in cui si potrÃ fermare B fuori dallâ€™interferenza con A (TstopB), A sia giÃ uscito dalla zona di interferenza. Il tempo TstopB Ã ̈ funzione della dinamica effettiva del gruppo B, nonchÃ© dei suddetti parametri dinamici di soglia pre-impostati.

Tale controllo si basa sul calcolo delle coordinate o posizione di arresto del gruppo B (YstopB), funzione di TstopB, e delle coordinate o posizione effettiva del gruppo A, funzione della dinamica effettiva del gruppo A e di TstopB.

Il controllo in entrambi i casi viene eseguito ad ogni ciclo per essere rapidi in caso di cambiamenti istantanei della dinamica.

In generale, le interferenze possono essere assolute (come nelle Figg. 4 o 5) in caso di movimenti le cui traiettorie formino un angolo diverso da zero, oppure relative (Fig. 7) nel caso le traiettorie siano sulla stessa direttrice. La gestione Ã ̈ la medesima con la differenza che nel secondo caso lâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100 opera su una differenza di posizione tra i movimenti e non su una quota fissa di fuoriinterferenza.

La modalitÃ di controllo b) del sovraccarico di coppia di cui sopra si riferisce, in particolare, ad una curva di riferimento di coppia prevista al movimento (C=I*a) su cui viene aperta una finestra, o intervallo, di tolleranza. Se la coppia non rientrerÃ in questa finestra verrÃ emesso, dallâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100 lo stesso segnale di fermo immediato citato in precedenza.

In particolare, avendo individuato un intervallo dei valori di corrente assorbiti dai servomotori 71 e rilevati dai mezzi sensori di corrente, si verifica se, nella posizione YactualA o YactualB, il valore di corrente istantaneo assorbito dai servomotori 71 Ã ̈ fuori dal suddetto intervallo di riferimento. In caso positivo, lâ€™apparato di comando e controllo 50 arresta i gruppi A e B coinvolti. A tal fine, i mezzi sensori di corrente elettrica dei servomotori 71 comunicano i rispettivi segnali allâ€™unitÃ centrale di comando e controllo 100 ad ogni ciclo del controllo, sfruttando lâ€™architettura di controllo giÃ descritta in merito alla Fig. 3. Questo controllo protegge sia dai sovraccarichi di coppia, che dalle rotture meccaniche (coppia piÃ¹ bassa richiesta per movimentare lâ€™utenza).

La Fig. 7 illustra uno schema a blocchi delle sicurezze messe in atto dallâ€™apparato di comando e controllo 50 del presente trovato, come sopra brevemente descritto in relazione ad una coppia di gruppi A e B, potendo estendersi quanto illustrato a qualunque coppia di gruppi A e B1, A e B2, A e B3, A e B4 della macchina 1 sopra illustrata.

Le condizioni principali per cui lâ€™apparato di comando e controllo 50 Ã ̈ adatto a fermare i movimenti prima di unâ€™interferenza meccanica inclusa nei seguenti eventi segnalati nello schema a blocchi di Fig. 7 come errori gravi: fallimento nellâ€™azionamento, rottura azionamento, rottura del cavo sul bus di propagazione delle posizioni, rottura encoder sul motore, rottura motore, rottura cpu.

La logica di controllo dellâ€™apparato di comando e controllo 50 del presente trovato prevede che lâ€™automazione, essendo sviluppata modularmente tra coppie di gruppi operativi A e B, A e B1, A e B2, A e B3, A e B4 della macchina 1 sopra illustrata e completamente motorizzata, renda possibile il fermo per uno o piÃ¹ cicli dei gruppi operativi o coppie di gruppi che non presentano anomalie, affinchÃ© si possa procedere con i gruppi o le coppie di gruppi che invece hanno presentato anomalie nel ciclo corrispondente. Questo permette di mantenere produttiva la macchina e di non scartare alcun prodotto o materiale.

Lâ€™apparato di controllo e comando 50 prevede, in generale, di sfruttare il posizionamento dei mezzi sensori di presenza di cui sopra e, nel caso di assenza di materiale in una data posizione controllata di un determinato gruppo operativo, oppure in caso di assenza, o presenza non prevista, di una specifica parte operativa di uno dei gruppi operativi, puÃ² attuare:

- una procedura di arresto complessivo della macchina 1, oppure

- un arresto del gruppo operativo controllato e dei gruppi a monte dello stesso, mentre i gruppi operativi a valle e la ruota di incarto vengono fatti operare fino a svuotamento dei gruppi successivi a valle del gruppo controllato.

CiÃ² si applica anche ai mezzi di movimentazione 9 che consegnano alla ruota di incarto 13 centrale i gruppi organizzati di articoli da fumo giÃ avvolti nel primo foglio di incarto interno 4. In tale caso specifico, i mezzi sensori di presenza possono essere disposti sui mezzi di movimentazione 9, oppure in corrispondenza dellâ€™ingresso alla ruota di incarto 13, oppure ancora in ciascuno dei cassetti periferici 14 della ruota di incarto 13 oppure in tutte dette posizioni, per alternativamente verificare la presenza di materiale e/o della parte specifica del gruppo operativo.

Con riferimento alle Figg. 8 e 9 si illustrano di seguito alcuni esempi di casi in cui interviene lâ€™attuazione del controllo del presente trovato, coadiuvata dallâ€™utilizzo dei mezzi sensori di presenza di cui sopra, per verificare la presenza del materiale necessario e degli accessori sui gruppi operativi.

La Fig. 8 in particolare, illustra il caso di mancato prelievo del materiale al passo segnalato dalla freccia VII. In tale situazione, nel momento opportuno la motorizzazione indicata con III procederÃ per recuperare la posizione mancante, mentre le motorizzazioni I, II, IV, V, VI si fermeranno in caso di funzionamento continuo o rimarranno ferme in caso di funzionamento alternato per la durata di un ciclo. Questo permette di lasciare funzionare lâ€™automazione, non scartando alcun prodotto o materiale. Questa logica si puÃ² estendere ad ogni gruppo dellâ€™automazione della macchina 1, raggiungendo punte di efficienza molto alte rispetto ad unâ€™automazione meccanica.

Inoltre, la logica di controllo dellâ€™apparato di comando e controllo 50 del presente trovato prevede che lâ€™automazione renda possibile la fermata immediata del singolo gruppo in caso di ingolfo, permettendo la fermata in fase dei gruppi precedenti e lo svuotamento dei gruppi successivi riducendo al minimo gli scarti alla successiva ripartenza dopo la sistemazione dellâ€™ingolfo (nella maggior parte dei casi eliminiamo completamente lo scarto).

La Fig. 9 in particolare, illustra il caso di ingolfo sulla lavorazione del prodotto nel riquadro XII. Lâ€™apparato di comando e controllo 50 fermerÃ in automatico il gruppo indicato con IX con uno stop immediato, il gruppo VIII e X in fase ed i gruppi successivi non visualizzati potranno svuotarsi.

Alla successiva ripartenza dopo la sistemazione dellâ€™ingolfo e la rimozione dei prodotti danneggiati allâ€™interno del riquadro, i gruppi VIII e X rimarranno fermi per un passo, mentre il gruppo IX eseguirÃ un passo riportando in lavorazione un prodotto XI e non lasciando spazi vuoti sul gruppo VIII e quindi potendo ripartire senza dover scartare alcun prodotto o materiale in seguito.

Lâ€™apparato di comando e controllo 50 Ã ̈, quindi, atto ad implementare un logica sequenziale â€œintelligenteâ€ che garantisce il rispetto di una velocitÃ di automazione impostata dallâ€™operatore in modo preciso e non vincolato ai consensi sequenziali che si attendono, garantendo comunque la sicurezza delle parti meccaniche in caso di errore di qualsiasi movimento motorizzato.

La Fig. 10 rappresenta un diagramma a blocchi della logica di funzionamento alternata che consente agevolmente di mettere in pratica quanto sopra descritto e prevede una fase di verifica, mediante i relativi mezzi sensori di presenza, se il materiale Ã ̈ presente sul gruppo da controllare e, in cascata, una fase di verifica di presenza dei materiali sugli altri gruppi, mediante i rispettivi mezzi sensori di presenza. In caso positivo di entrambe le verifiche, si esegue il ciclo di lavoro, altrimenti il metodo prevede di ripetere il controllo dallâ€™inizio.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparato di comando e controllo per controllare gruppi operativi di una macchina (1) impacchettatrice adatti a completare gruppi organizzati di articoli da fumo con gli accessori previsti, quali relativi fogli di incarto (4, 8) e collarini (6), per ottenere pacchetti (3) finiti di articoli da fumo, che comprende una ruota di incarto (13) centrale, per completare almeno un gruppo organizzato di articoli da fumo con un collarino (6) ed almeno un secondo foglio di incarto esterno (8), la quale ruota di incarto (13) comprende cassetti periferici (14) di accoglimento ed almeno uno o piÃ¹ dei seguenti gruppi operativi (22, 25, 26, 27, 34, 37): - mezzi di movimentazione (9) atti ad alimentare i gruppi organizzati di articoli da fumo; - mezzi di posizionamento (25) adatti a posizionare, muovendolo in senso radiale alla ruota di incarto (13), il collarino (6) sequenzialmente in detti cassetti periferici (14); - mezzi di trasferimento (22) adatti a trasferire in senso radiale alla ruota di incarto (13) un gruppo organizzato di articoli da fumo giÃ avvolti dal foglio di incarto interno (4) prelevandolo da mezzi di movimentazione (9); - mezzi di trasferimento (27), a ruota o lineari, tipo convogliatori a nastro adatti a consegnare in senso radiale in rispettivi cassetti periferici (14) della ruota di incarto (13), il secondo foglio di incarto esterno (8); - mezzi di confezionamento e di incarto finale a ruota (34) che ricevono radialmente della ruota di incarto (13) centrale il materiale ivi immesso di volta in volta cosÃ¬ da formare i pacchetti (3); caratterizzato dal fatto che detto apparato di comando e controllo comprende, associati sia alla ruota di incarto (13) e sia allâ€™almeno un gruppo operativo (22, 25, 26, 27, 34, 37), servomotori a passo (71) provvisti ciascuno di un trasduttore di posizione ed asserviti ad unâ€™unitÃ centrale (100) di comando e controllo di tipo programmabile e comprendente mezzi a base dati e tempi (101) programmabili in cui sono contenute informazioni relative almeno ad uno o piÃ¹ cicli di lavoro da eseguire, detta ruota di incarto (13) essendo associata ai fini del controllo e comando in modo bidirezionale ed indipendente con il servomotore a passo (71) di ogni gruppo operativo (22, 25, 26, 27, 34, 37) asservito allâ€™unitÃ centrale (100), essendo lâ€™unitÃ centrale (100) configurata per determinare, per ciascuna coppia (A, B; A, B1; A, B2; A, B3; A, B4) di servomotori a passo (71) associati alla ruota di incarto (13) ed ai gruppi operativi (22, 25, 26, 27, 34, 37), un dialogo univoco e bidirezionale, detto dialogo univoco e bidirezionale essendo assistito dallâ€™unitÃ centrale (100) e coinvolgendo il trasduttore di posizione proprio di entrambi i servomotori a passo (71) interessati, detto dialogo univoco e bidirezionale, attraverso lâ€™unitÃ centrale (100), asservendo ogni altra coppia (A, B; A, B1; A, B2; A, B3; A, B4) generata tra ruota di incarto (13) e gruppi operativi (22, 25, 26, 27, 34, 37).
2. Apparato come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i corrispondenti servomotori a passo (71) sono associati univocamente alla ruota di incarto (13) ed ai rispettivi gruppi operativi (22, 25, 26, 27, 34, 37).
3. Apparato come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che comprendono, o sono associati a, propri mezzi sensori di corrente comunicanti con detta unitÃ centrale (100), detta unitÃ centrale (100) prevedendo mezzi elettronici di confronto e controllo (102) con i mezzi a base dati e tempi (101).
4. Apparato come nella rivendicazione 1, 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detti gruppi operativi (22, 25, 26, 27, 34, 37) comprendono uno o piÃ¹ mezzi sensori di presenza adatti a rilevare la presenza di materiale in uno o piÃ¹ di detti gruppi operativi (22, 25, 26, 27, 34, 37) e/o la presenza od assenza di una specifica parte operativa di uno dei gruppi operativi (22, 25, 26, 27, 34, 37) e/o della ruota di incarto (13) centrale, detti mezzi sensori di presenza essendo associati a detta unitÃ centrale (100).
5. Macchina impacchettatrice comprendente un apparato di comando e controllo come nelle rivendicazioni precedenti.
6. Metodo di controllo per controllare operazioni eseguite da gruppi operativi di una macchina (1) impacchettatrice, per completare gruppi organizzati di articoli da fumo con gli accessori previsti, quali relativi fogli di incarto (4, 8) e collarini (6), per ottenere pacchetti (3) finiti di articoli da fumo, che prevede di incartare almeno parzialmente, mediante una ruota di incarto (13) centrale, almeno un gruppo organizzato di articoli da fumo (2), precedentemente avvolto da un relativo primo foglio di incarto interno (4), in un rispettivo collarino (6) e in un rispettivo secondo foglio di incarto esterno (8); e che prevede almeno una o piÃ¹ delle seguenti operazioni eseguite da gruppi operativi (22, 25, 26, 27, 34, 37): - alimentare i gruppi organizzati di articoli da fumo; - posizionare, muovendolo in senso radiale alla ruota di incarto (13) mediante mezzi di posizionamento (25), il collarino (6) sequenzialmente in cassetti periferici (14) della ruota di incarto (13); - trasferire in senso radiale alla ruota di incarto (13) un gruppo (5) di articoli da fumo (2) giÃ avvolti dal foglio di incarto interno (4) prelevandolo da mezzi di movimentazione (9), mediante mezzi di trasferimento (22); - consegnare in senso radiale alla ruota di incarto (13) il secondo foglio di incarto esterno (8) mediante mezzi di trasferimento (27) a ruota o lineari, tipo convogliatori a nastro; - confezionare ed incartare, mediante mezzi di confezionamento e di incarto finale a ruota (34), il materiale di volta in volta ricevuto radialmente dalla ruota di incarto (13) centrale cosÃ¬ da formare i pacchetti (3); caratterizzato dal fatto che prevede di utilizzare, per lâ€™azionamento sia della ruota di incarto (13), sia di almeno uno di detti gruppi operativi (22, 25, 26, 27, 34, 37), servomotori a passo (71) provvisti ciascuno di trasduttore di posizione e di asservire il funzionamento dei servomotori a passo (71) ad unâ€™unitÃ centrale (100) di comando e controllo di tipo programmabile comprendente mezzi a base dati e tempi (101) programmabili in cui sono contenute informazioni relative ad uno o piÃ¹ cicli di lavoro da eseguire, detto metodo prevedendo, ai fini del controllo e comando, di: - associare, in modo bidirezionale ed indipendente, detta ruota di incarto (13) con il servomotore a passo (71) di ogni gruppo operativo (22, 25, 26, 27, 34, 37) asservito allâ€™unitÃ centrale (100), - determinare, mediante lâ€™unitÃ centrale (100) configurata, per ciascuna coppia (A, B; A, B1; A, B2; A, B3; A, B4) di servomotori a passo (71) associati alla ruota di incarto (13) ed ai gruppi operativi (22, 25, 26, 27, 34, 37), un dialogo univoco e bidirezionale, in cui detto dialogo univoco e bidirezionale viene assistito dallâ€™unitÃ centrale (100) e coinvolge il trasduttore di posizione proprio di entrambi i servomotori a passo (71) interessati, - asservire mediante detto dialogo univoco e bidirezionale, attraverso lâ€™unitÃ centrale (100), ogni altra coppia (A, B; A, B1; A, B2; A, B3; A, B4) generata tra ruota di incarto (13) e gruppi operativi (22, 25, 26, 27, 34, 37).
7. Metodo come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che prevede di: - effettuare, per una selezionata coppia (A, B; A, B1; A, B2; A, B3; A, B4), un controllo reciproco della posizione angolare dei relativi servomotori a passo (71) mediante gli associati trasduttori di posizione; - effettuare in contemporanea un analogo controllo tra le rimanenti coppie (A, B; A, B1; A, B2; A, B3; A, B4); - trasmettere le informazioni relative ai controlli effettuati allâ€™unitÃ centrale (100); - confrontare e verificare la correttezza delle posizione angolari rilevate rispetto a quanto previsto in detti mezzi a base dati e tempi (101).
8. Metodo come nella rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che prevede di effettuare mediante lâ€™unitÃ centrale (100) ed in base alle informazioni associate a detti valori di posizione angolare e rilevate nel corso del controllo ed alle informazioni dei mezzi a base dati e tempi (101): I) una verifica, per ciascuna di dette coppie (A, B; A, B1; A, B2; A, B3; A, B4), se in un movimento reciproco di partenza di un primo (A) dei componenti della coppia ed uscita di un secondo (B, Bl, B2, B3, B4) dei componenti della coppia vi Ã ̈ interferenza e, in caso positivo, I.a) un confronto tra la posizione di arresto (YstopA) del primo componente (A) con la posizione prevista del secondo componente (B, B1, B2, B3, B4) della coppia dopo un tempo minimo di arresto (TstopA) del primo componente (A) e, nel caso in cui le posizioni siano in interferenza, arrestare i due componenti, oppure, nel caso in cui le posizioni non siano in interferenza, ripetere il ciclo dallâ€™inizio; mentre in caso negativo, I.b) una verifica, per detta coppia, se in un movimento reciproco di partenza del secondo (B, B1, B2, B3, B4) dei componenti della coppia ed uscita del primo (A) dei componenti della coppia vi Ã ̈ interferenza e, in caso positivo, I.b.i) un confronto tra la posizione di arresto (YstopB) del secondo componente (B, B1, B2, B3, B4) con la posizione prevista del primo componente (A) della coppia dopo un tempo minimo di arresto (TstopB) del secondo componente (B, B1, B2, B3, B4) e, nel caso in cui le posizioni siano in interferenza, arrestare i due componenti, oppure, nel caso in cui le posizioni non siano in interferenza, ripetere il ciclo dallâ€™ inizio; mentre in caso negativo, I.b.ii) un confronto tra la posizione di arresto (YstopB) del secondo componente (B, B1, B2, B3, B4) con la posizione effettiva (YactualA) del primo componente (A) della coppia dopo un tempo minimo di arresto (TstopB) del secondo componente (B, B1, B2, B3, B4) e, nel caso in cui le posizioni siano in interferenza, arrestare i due componenti, oppure, nel caso in cui le posizioni non siano in interferenza, ripetere il ciclo dallâ€™inizio;
9. Metodo come nella rivendicazione 6, 7 o 8, caratterizzato dal fatto che prevede di effettuare mediante lâ€™unitÃ centrale (100) ed in base a informazioni di corrente elettrica ricevuti da mezzi sensori di corrente associati a ciascun servomotore (71) ed alle informazioni dei mezzi a base dati e tempi (101): II) una verifica, mediante mezzi elettronici di confronto e controllo (102) per ciascuna di dette coppie (A, B; A, B1; A, B2; A, B3; A, B4) se la corrente elettrica assorbita da un relativo servomotore (71) dal primo componente (A) della coppia e dal secondo componente (B, B1, B2, B3, B4) della coppia nelle rispettive posizione attuali (YactualA, YactualB) del primo (A) e del secondo (B, Bl, B2, B3, B4) componente Ã ̈ al di fuori di un predeterminato intervallo di soglia e, in caso positivo, arrestare i due componenti, oppure, in caso negativo, ripetere il ciclo.
10. Metodo come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 9, caratterizzato dal fatto che prevede di effettuare, mediante lâ€™unitÃ centrale (100): III) una verifica per ciascuna di dette coppie (A, B; A, B1; A, B2; A, B3; A, B4) se sono avvenuti errori gravi nel primo componente della coppia e nel secondo componente della coppia, detti errori gravi essendo selezionati in un gruppo comprendente: fallimento nellâ€™azionamento, rottura azionamento, rottura del cavo sul bus di propagazione delle posizioni, rottura encoder sul motore, rottura motore, rottura cpu.
11. Metodo come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 10, caratterizzato dal fatto che prevede di effettuare, mediante lâ€™unitÃ centrale (100) e mezzi sensori di presenza, per ciascuna di dette coppie (A, B; A, Bl; A, B2; A, B3; A, B4), una prima verifica di presenza di un determinato materiale selezionato tra uno o lâ€™altro di detto gruppo organizzato di articoli da fumo, primo (4) e secondo (8) foglio di incarto e collarino (6) su un primo componente (A) della coppia e/o la presenza od assenza di una specifica parte operativa di uno dei gruppi operativi (22, 25, 26, 27, 34, 37) e/o della ruota di incarto (13) centrale e, in caso positivo, una seconda verifica di presenza di un coordinato materiale selezionato tra uno o lâ€™altro di detto gruppo organizzato di articoli da fumo (2), primo (4) e secondo (8) foglio di incarto e collarino (6) su un secondo componente (B, B1, B2, B3, B4) della coppia e/o la presenza od assenza di una specifica parte operativa di uno dei gruppi operativi (22, 25, 26, 27, 34, 37) e/o della ruota di incarto (13) centrale ed in ulteriore caso positivo avviare il ciclo lavorativo, mentre in caso negativo per la prima o la seconda verifica ripetere il ciclo di controllo dallâ€™inizio,