ITPD970117A1 - Procedimenti per il taglio di pelli e relativo prodotto intermedio - Google Patents

Description

"Procedimenti per il taglio di pelli e relativo prodotto intermedio"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce in generale al taglio delle pelli in ambito industriale.

Nel corso degli ultimi anni, questo settore è stato oggetto di un'attività di ricerca e di innovazione piuttosto estesa, documentata anche a livello brevett ale.

Ad esempio, in EP-B-0237 555 vengono-descritti un procedimento ed un dispositivo per ;il taglio del contorno di oggetti piani, quali pelli nel settore della marocchineria, in funzione di parametri che riguardano l'aspetto periferico dell'oggetto stesso. Si prevede di generare tramite una videocamera un'immagine di una parte del contorno dell'oggetto che viene quindi convertita in una matrice di codici numerici. Il tutto in vista del successivo calcolo, per via numerica, dei punti rappresentativi del tracciato di taglio che viene quindi memorizzato al fine di effettuare una serie di prove in base a criteri programmati così da fornire informazioni destinate a generare informazioni infine utilizzate per comandare in modo automatico il taglio della pelle.

US-A-4 941 183 descrive invece un procedimento ed un'apparecchiatura in cui l'azione di taglio del materiale viene ottimizzato in funzione di una pluralità di modelli (cosiddetti "template") o forme predeterminate. In particolare è previsto lo svolgimento di una azione di ottimizzazione così da minimizzare gli scarti di taglio in funzione delle parti tagliate che si vogliono ottenere.

Nello stesso filone si inserisce WO 92/08811 dove viene descritto un procedimento per il taglio automatico di pelli in cui i difetti della pelle ed i contorni della stessa vengono memorizzati in forma numerica. La pelle viene identificata e trasferita ad un tavolo di taglio tramite un sopporto semirigido al quale la pelle è fissata in modo amovibile e che può essere avvolto insieme a detta pelle senza produrre alcun movimento relativo. In questo modo le parti ritagliate possono essere rimosse senza danneggiare la pelle e lasciare tracce indesiderate.

Ancora, US-A-5 258 917 descrive un metodo completamente automatico per realizzare il cosiddetto "nesting" dei contorni che devono essere ritagliati da una pelle suscettibile di presentare difetti di struttura e di materiale. La suddetta funzione di nesting è destinata a consentire l'allocazione ottimale del contorno delle parti da ritagliare attuata tenendo conto del profilo complessivo della pelle o delle parti della stessa considerate utili per il taglio, previa eventuale identificazione di difetti o di parti non utilizzabili. Il tutto allo scopo di ottimizzare lo sfruttamento del materiale di base, minimizzando gli scarti. Scopi sostanzialmente analoghi sono perseguiti dalla soluzione descritta in EP-A-0750 048.

Per quanto interessanti, le soluzioni secondo la tecnica nota non risultano aver affrontato in modo soddisfacente alcuni problemi significativi che si presentano nel trattamento e soprattutto nel taglio dei pellami su scala industriale.

. In particolare, un problema essenziale è quello dell'ottimizzazione dei cicli di lavoro, esigenza che finisce per scontrarsi in modo diretto con la soluzione, adottata in modo pressoché costante, di sottoporre le pelli in sequenza alle operazioni di rilevazione dei contorni, rilevazione di eventuali errori, nesting, con successivo ritaglio della pelle sulla base dei risultati delle operazioni svolte in precedenza. Il tutto con l'eventuale ricorso ad un'unica apparecchiatura utilizzata dapprima per le funzioni di analisi della pelle e poi per il taglio della stessa, oppure ad apparecchiature con stazioni in cascata, la prima utilizzata per lo svolgimento delle operazioni di analisi e la seconda per lo svolgimento delle operazioni di taglio.

L'invenzione, avente le caratteristiche richiamate in modo specifico nelle rivendicazioni che seguono, si basa sul riconoscimento del fatto che le suddette operazioni di analisi (riconoscimento del contorno della pelle, presenza di eventuali difetti, "nesting") possono essere del tutto separate, sia in termini spaziali, sia in termini di tempo dell'operazione di taglio vera e propria. Il tutto con la conseguente possibilità, ad esempio, di poter utilizzare tutte le stazioni di taglio disponibili in un impianto, appunto per svolgere l'operazione di taglio, senza intralci o ritardi dettati dall'esigenza di svolgere in parallelo le suddette operazioni di analisi, tali operazioni essendo state già svolte in precedenza con conseguente ottenimento e memorizzazione dei dati suscettibili di essere utilizzati in un tempo successivo per lo svolgimento dell'operazione di taglio.

Di conseguenza, nella forma di attuazione al momento preferita, il procedimento secondo l'invenzione si presta ad essere attuato in due tempi o fasi successive, suscettibili di essere attuate anche a distanza di tempo l'una dall'altra e/o anche in posizioni in impianti situati a distanza l'uno dall'altro.

La prima fase comprende essenzialmente le seguenti operazioni :

- disporre la pelle su un dispositivo di misura che ne rileva (in modo di per sé noto) le caratteristiche essenziali: area, contorno, eventuale presenza di difetti (o, comunque, di zone non utilizzabili per l'impiego previsto),

- definizione di un "nesting" di massima,

- memorizzazione dei dati relativi alle suddette misure ed al suddetto nesting in forma di dati, tipicamente dati numerici memorizzati su un adatto sopporto, con archiviazione degli stessi previa assegnazione al corrispondente insieme di dati di un codice identificativo, di preferenza riportato sulla pelle che può cosi essere nuovamente immagazzinata in vista di un successivo impiego.

In questo modo è possibile costituire un archivio che, per tutte le pelli disponibili "a magazzino", contiene già i dati identificativi e caratteristici di ciascuna pelle insieme ad una proposta di massima per il nesting in funzione delle caratteristiche dei pezzi che si prevede di dover ritagliare a partire da tali pelli.

La seconda fase prevede che, ad esempio in funzione dei dati relativi al nesting memorizzati nell'archivio (ad esempio perché si desidera passare alla lavorazione di determinate parti e si sa di disporre a magazzino di un certo numero di pelli il cui nesting prevede la possibilità di ritagliare tali parti), la pelle venga prelevata dal magazzino, ricollocata su una tavola di lavoro, ovvero disposta su di un tappeto trasportatore opportunamente fatto avanzare sino a che la pelle sia completamente collocata sul tappeto stesso, ed i dati in precedenza immagazzinati e relativi alla pelle, vengano richiamati dall'archivio elettronico.

Si procede quindi all'orientamento automatico dei dati relativi all'immagine della pelle rispetto alla pelle stessa attuata agendo sui suddetti dati di archivio sino all'esatto allineamento con la posizione al momento assunta dalla pelle riposizionata, dunque senza alcuna necessità di ridisporre la pelle esattamente nella stessa posizione che la pelle stessa aveva! assunto durante la fase di analisi. Si realizza infine il taglio della pelle, previa eventuale ridefinizione del piano di nesting originariamente definito nella fase di analisi, qualora questo piano non corrisponda più alle esigenze operative del momento.

L'invenzione consente quindi di creare un archivio fuori linea delle immagini (e, in generale, dei dati) relativi alle pelli da utilizzare successivamente per il taglio. In questo modo, è possibile ottimizzare l'utilizzazione delle stazioni di taglio, dal momento che queste possono essere utilizzate in modo continuo per le operazioni di taglio utilizzando i dati di analisi raccolti e memorizzati in precedenza, anche a notevole distanza di tempo e di spazio.

L'invenzione verrà ora descritta, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento al disegno annesso che rappresenta, sotto forma di un diagramma di flusso figurato, l’attuazione del procedimento secondo 1 ’invenzione.

Vale la pena ricordare che le singole operazioni rappresentate dai blocchi del diagramma figurato allegato sono da considerarsi di per sé note, anche per quanto riguarda le caratteristiche delle apparecchiature (misuratrici, contornatrici, ecc.) utilizzabili per lo svolgimento delle singole operazioni in questione. proposito si può far utilmente riferimento ai documenti brevettuali citati nella parte introduttiva della presente descrizione.

Il passo iniziale, indicato con 100, del procedimento secondo l'invenzione corrisponde al disporre la singola pelle da utilizzare in una stazione di analisi (misuratrice) cosi da poter procedere, previa esplorazione della pelle tramite un dispositivo di scansione quale una videocamera, alla rilevazione dei seguenti dati (raccolti in forma numerica, secondo tecniche ampiamente note):

- contorno della pelle,

- superficie della pelle,

- presenza di eventuali difetti e/o identificazione di zone comunque non utilizzabili ai fini degli scopi di lavorazione preposti.

Questi dati, una volta rilevati ed elaborati nel passo 101 (ad esempio in formati DXF, DVG o IGES, secondo le tecniche più correnti) vengono trasmessi ad una stazione/fase di elaborazione rappresentata dal passo 102. In questa fase, si procede di solito anche alla cosiddetta definizione del piano di "nesting", ossia all'ottimizzazione dello sfruttamento della superficie di pelle disponibile e del suo contorno in funzione del profilo delle parti che si intendono ritagliare. Si tratta di una funzione suscettibile di essere svolta in modo completamente automatico o secondo le tipiche modalità di interazione uomo-macchina. Il piano di "nesting" può essere elaborato per una singola pelle ovvero per un cosiddetto "lotto" di pelli, in quest'ultimo caso riferendosi quindi all'ottimizzazione dello sfruttamento della superficie totale di un gruppo di pelli precedentemente identificato e ad esempio relativo ad una determinata produzione da ottenere.

Il risultato della fase 102 si concretizza nella creazione di un archivio (fase 103) in cui sono memorizzati (sotto forma di rispettivi file, ciascuno corrispondente ad una rispettiva pelle, identificata tramite un codice numerico o equivalente - ad esempio a barre - di solito riportato sulla pelle stessa così da consentirne l'effettiva identificazione dopo la ricollocazione in magazzino) i dati fondamentali relativi alla pelle stessa. Tornando all'elenco fatto in precedenza, che è di carattere puramente esemplificativo e non tassativo, si può trattare di dati quali superficie, contorno, eventuali aree non utilizzabili, con in più i dati relativi al piano di nesting proposto originariamente .

Il suddetto archivio può assumere la forma di un sopporto (quale un floppy disc, un disco ottico, ecc.) sul quale i suddetti dati sono memorizzati in modo stabile (salvo l'evidente possibilità di cancellatura, nel caso di riutilizzo del sopporto, quando ammesso).

Sia che si tratti di un archivio fisicamente localizzato in un impianto, e quindi accessibile a livello locale o a distanza tramite una rete telematica, sia che si tratti di dati memorizzati su un sopporto, l'archivio 103 può essere interrogato (anche a notevole distanza di tempo e di spazio dalla sua creazione) nel momento in cui si desidera utilizzare la pelle identificata da un particolare codice.

Significativamente, l'identificazione di tale codice può avvenire a partire dai dati relativi al nesting. Ad esempio, qualora le esigenze produttive impongano di realizzare un certo numero di parti ritagliate, è possibile esplorare l'archivio 103 in modo noto in maniera da identificare in modo automatico i codici di tutte le pelli disponibili a magazzino che prevedono la realizzazione della suddetta parte di interesse nel loro piano di nesting. Il tutto con l'ulteriore possibilità di ottimizzare l'identificazione delle pelli da trattare in funzione di altri criteri (ad esempio pelli disponibili da più tempo, pelli che, a parità della possibilità di realizzare la stessa parte, presentano una superficie complessiva minore, livello qualitativo complessivo delle pelli in funzione della qualità del prodotto finito che si intende realizzare, ecc. ) .

I suddetti dati così ritrovati dall'archivio 103 in una fase di ricerca o retrieval schematizzata dal passo 104 possono essere quindi utilizzati in una successiva fase 105 per comandare in modo automatico la stazione che realizza, in una successiva fase 106, il taglio delle pelli.

Per completezza di illustrazione, nel diagramma figurato allegato è presente la fase designata con 103'. Quest'ultima sta semplicemente ad indicare che la fase di creazione dell'archivio 103 non comporta di necessità un'attesa più o meno prolungata prima di procedere al retrieval delle informazioni in vista dello svolgimento delle operazioni di taglio. Di conseguenza, i dati costituenti l'archivio di cui si è detto in precedenza, invece di essere memorizzati per un intervallo di tempo più o meno esteso, possono essere direttamente trasferiti dalla fase che ha portato alla loro elaborazione (fase 102) all'operazione di retrieval (fase 104) quando le esigenze di produzione richiedano una connessione diretta fra la zona di analisi e l'area di lavoro.

In quest'ultima è previsto che le pelli di volta in volta identificate vengano posizionate sulle tavole di taglio, dove, attraverso unità di scansione sostanzialmente analoghe a quelle utilizzate in fase di analisi (ad esempio con fotocamere con associate funzioni di proiezione laser o similari) il contorno della pelle viene nuovamente rilevato per essere poi confrontato (con algoritmi noti dalle tecniche di elaborazione dell'immagine, che non richiedono di essere richiamate in questa sede) con i dati di contorno memorizzati e prelevati dall'archivio 103 (o provenienti direttamente dall'elaborazione 102, nel caso in cui si adotti la fase rappresentata dal blocco 103') così da conseguire l'esatto allineamento (sovrapposizione) fra le due immagini di contorno.

Nella forma di attuazione dell'invenzione al momento preferita, invece di cercare di conseguire, tramite interventi di orientamento della pelle riposizionata sulla stazione di taglio, il riallineamento dell'immagine istantanea della pelle con l'immagine precedentemente memorizzata, la funzione di riallineamento o sovrapposizione viene conseguita con un movimento opposto, di natura essenzialmente virtuale, ossia determinando attraverso l'unità elaborativa 104 (di tipo noto) che preleva i dati dall'archivio e li trasferisce verso l'unità di taglio, la traslazione e/o la rotazione dell'immagine corrispondente ai dati memorizzati, sino a raggiungere la sovrapposizione desiderata con il margine di precisione desiderato (ad esempio dell'ordine di ±lmm del posizionamento dei contorni delle parti che si intendono ritagliare).

La rìcollocazione spaziale (traslazione e/o rotazione) dei dati di contorno comporta evidentemente una ricollocazione omologa dei dati relativi al nesting. La stazione di taglio si trova così a disporre in modo automatico dei dati, già elaborati in passato, per svolgere l'operazione di taglio in condizioni ottimali. Naturalmente, i suddetti dati relativi al nesting possono comunque essere visualizzati all'esterno, ad esempio sullo schermo dell'unità elaboraiiva che sovrintende allo svolgimento delle fasi 104, 105 e 106, cosi da permettere ad un operatore di verificare se il piano di nesting definito a suo tempo a livello preliminare sia da considerarsi a tutti gli effetti soddisfacente per le esigenze di lavorazione insorte al momento. L'operatore può quindi procedere, secondo le stesse modalità adottate nella fase 102, all'eventuale ridefinizione del piano di nesting. Il tutto in vista di impartire infine all'unità di pilotaggio che controlla l'unità di taglio, il comando di azionamento che determina lo svolgimento dell'operazione di taglio (attuata secondo criteri e con apparecchiature di per sé ampiamente note, ad esempio, in base ad una soluzione particolarmente preferita, con unità di taglio a getto d'acqua pressurizzata).

Naturalmente, fermo restando il principio dell’invenzione, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per il trattamento di pelli destinate al taglio, caratterizzato dal fatto che comprende leoperazioni di: - assegnare a ciascuna pelle almeno un rispettivo codice identificativo, - sottoporre detta pelle ad un'analisi (100, 101) delle caratteristiche, con conseguente generazione di dati identificativi almeno del contorno della pelle stessa e, di preferenza, di un cosiddetto piano di nesting (102) per il taglio della pelle stessa, e - organizzare i suddetti dati sotto forma di archivio (103, 103') in cui i dati geometrici relativi a ciascuna pelle sono ritrovabili a partire dal codice assegnato alla pelle stessa.
2. 2. Procedimento per sottoporre a taglio pelli sottoposte al procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende le operazioni di: - richiamare (104) da detto archivio (103, 103’), a partire da detto codice, identificativo, i dati geometrici corrispondenti ad una pelle data, - posizionare detta pelle data in una stazione di taglio (106), - conseguire la corrispondenza del contorno di detta pelle posizionata in detta stazione di taglio (106) con il contorno identificato dai dati richiamati da detto archivio (103, 103')/ e - procedere al taglio della pelle a partire da detti dati richiamati una volta conseguita la suddetta corrispondenza .
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta corrispondenza viene conseguita tramite ricollocazione spaziale del contorno identificato da detti dati richiamati (104) da detto archivio (103).
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 2 o la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che, conseguita la suddetta corrispondenza, si procede alla ridefinizione del piano di nesting prima di procedere al taglio (106).
5. 5. Prodotto intermedio del procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 4, detto prodotto intermedio comprendendo: - una pelle identificata da un rispettivo codice identificativo, e - una rispettiva collezione di dati geometrici relativi a detta pelle memorizzati in un archivio (103) e ritrovabili (104) nell'archivio stesso a partire da detto codice identificativo.
6. 6. Procedimento per sottoporre a taglio il prodotto intermedio secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che su detto prodotto intermedio vengono attuate le operazioni secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2 a 4. Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.