ITTO20070133U1 - Sistema di controllo per il monitoraggio in remoto di macchine per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per modello di utilità

La presente invenzione è relativa ad un sistema di controllo per il monitoraggio in remoto di macchine per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico.

Più in particolare, la presente invenzione è relativa ad un sistema di controllo in grado di sorvegliare a distanza una serie di macchine per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico, in cui le varie macchine sono suddivise in gruppi destinati a produrre uno stesso manufatto in materiale plastico, ed in cui ciascun gruppo di macchine comprende una pluralità di macchine per lo stampaggio ad iniezione differenti tra loro e posizionate a grande distanza una dall’altra.

Com’è noto, le macchine per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico sono solitamente composte da uno stampo di formatura del pezzo, che generalmente comprende almeno due carcasse metalliche destinate ad essere portate ciclicamente in battuta una contro l’altra, e strutturate in modo tale da formare, in corrispondenza della superficie di contatto tra le medesime, un’impronta chiusa sagomata in modo tale da ricalcare in negativo la forma del manufatto in materiale plastico da realizzare; da una pressa di movimentazione delle carcasse, che è strutturata in modo tale da portale le due carcasse metalliche che formano lo stampo ciclicamente in battuta una contro l’altra, in modo tale da formare ciclicamente l’impronta che ricalca in negativo la forma del manufatto da realizzare; e da una unità di plastificazione che riceve in ingresso un flusso più o meno continuo di materiale plastico in grani, ed è in grado di liquefare il materiale plastico per poi alimentare un flusso continuo di tale materiale allo stato liquido o semisolido direttamente allo stampo di formatura del pezzo con una pressione prestabilita.

Più in dettaglio, lo stampo di formatura del pezzo è provvisto di un dispositivo di iniezione del materiale plastico allo stato liquido, tradizionalmente chiamato “dispositivo a canale caldo”, che è fissato stabilmente su una delle due carcasse metalliche dello stampo, ed è atto ad alimentare in modo controllato il materiale plastico allo stato liquido fino all’impronta chiusa formata dall’accoppiamento delle due carcasse metalliche, e l’unità di plastificazione della macchina è atta ad alimentare un flusso continuo di materiale plastico allo stato liquido o semisolido direttamente al “dispositivo a canale caldo”.

In particolare, il dispositivo a canale caldo è alloggiato all’interno di una sede ricavata su una delle due carcasse metalliche dello stampo, ed è formato essenzialmente da un corpo metallico cavo, tradizionalmente chiamato “camera calda”, destinato ad essere riempito di materiale plastico allo stato liquido dall’unità di plastificazione; da una serie di iniettori che si diramano dalla “camera calda” fino a raggiungere l’impronta presenta al centro delle due carcasse metalliche, e sono strutturati in modo tale da regolare il deflusso del materiale plastico liquido verso l’impronta al centro delle medesime; ed infine da una serie di unità riscaldanti ad alimentazione elettrica, che sono opportunamente distribuite lungo la carcassa del dispositivo a canale caldo formata dalla “camera calda” e dai vari iniettori, in modo tale da poter riscaldare, per effetto Joule, il materiale plastico presente all’interno dello stesso dispositivo a canale caldo.

Ciascuna unità riscaldante, a sua volta, è formata da almeno un resistore opportunamente posizionato nella carcassa del “dispositivo a canale caldo”, e da una corrispondente termocoppia che è collocata nelle immediate vicinanze del resistore in modo tale da poter misurare in tempo reale il valore della temperatura della porzione del “dispositivo a canale caldo” nell’intorno di tale resistore. Valore della temperatura che ovviamente dipende direttamente dalla quantità di calore che viene prodotta per effetto Joule dal resistore, e viene poi trasmessa direttamente alla carcassa del “dispositivo a canale caldo” ed al materiale plastico in esso contenuto. Finche si trova all’interno del “dispositivo a canale caldo”, il materiale plastico deve essere infatti mantenuto sempre nello stato liquido o semisolido.

Le macchine per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico sono infine provviste di una centralina elettronica di controllo dello stampo che è collegata alle termocoppie delle varie unità riscaldanti, ed è in grado di fornire energia elettrica in modo indipendente ai singoli resistori delle varie unità riscaldanti, in modo tale che ciascun resistore presente nel “dispositivo a canale caldo” venga alimentato, istante per istante, con una potenza elettrica tale da mantenere la temperatura della porzione del “dispositivo a canale caldo” nell’intorno dello stesso resistore, ad uno specifico valore di riferimento appositamente memorizzato all’interno della stessa centralina.

In aggiunta a quanto sopra scritto, la centralina elettronica di controllo è atta anche a pilotare i singoli iniettori che si diramano dalla “camera calda”, in modo tale da far fuoriuscire il materiale plastico allo stato liquido da ciascun iniettore secondo un tempistica prestabilita, memorizzata all’interno della stessa centralina.

Le centraline elettroniche di controllo più sofisticate e costose, inoltre, integrano al proprio interno un modulo di elaborazione-dati che è in grado di monitorare in modo continuativo l’andamento temporale delle temperature misurate dalle varie termocoppie e delle potenze erogate dai singoli resistori, per poter rilevare, mediante l’utilizzo di appositi algoritmi di analisi statistica, il manifestarsi di eventuali malfunzionamenti nel “dispositivo a canale caldo” e/o di piccole perdite di materiale plastico dal medesimo, con conseguente segnalazione del problema ed eventuale arresto immediato della macchina.

Purtroppo, nonostante la elevatissima precisione raggiunta nella costruzione degli stampi e dei “dispositivi a canale caldo”, prove sperimentali hanno evidenziato che le caratteristiche meccaniche e la resistenza all’invecchiamento di un manufatto in materiale plastico prodotto per iniezione variano sensibilmente in funzione della pressa idraulica in cui lo stampo di formatura del pezzo è istallato, e dell’unità di plastificazione che alimenta il materiale plastico allo stato liquido in ingresso al “dispositivo a canale caldo” dello stampo.

In altre parole, le caratteristiche meccaniche e la resistenza all’invecchiamento del manufatto in materiale plastico dipendono dalla macchina che ha prodotto il manufatto.

In alcuni contesti industriali, come ad esempio quello automobilistico, la qualità produttiva della componentistica in materiale plastico e la sua immediata disponibilità lungo la catena di montaggio, sono dei requisiti produttivi di fondamentale importanza per il corretto funzionamento di uno stabilimento produttivo. Per questo fatto le case automobilistiche sono costrette ad impiegare ingenti risorse per pianificare e monitorare gli approvvigionamenti di componentistica in materiale plastico in funzione dell’andamento della produzione nello stabilimento produttivo, e per verificare con test a campione la qualità dei singoli lotti di componentistica in materiale plastico che vengono consegnati dai vari fornitori.

Normalmente, infatti, ciascun fornitore di componenti in materiale plastico sottopone i manufatti in materiale plastico che fuoriescono dai propri stampi, ad un controllo di qualità avente il solo ed unico scopo di individuare ed eliminare i pezzi che presentano difetti strutturali evidenti.

Considerando che in un qualsiasi autoveicolo i componenti in materiale plastico realizzati per iniezione sono oltre un migliaio, e che ciascun componente può essere realizzato da una pluralità di fornitori con stabilimenti produttivi sparsi in diverse nazioni, ed impieganti macchine per lo stampaggio ad iniezione diversissime tra loro, è evidente che il controllo sistematico della qualità della componentistica in materiale plastico che viene consegnata dai singoli fornitori risulta essere a tutt’oggi un’impresa praticamente impossibile.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un sistema di controllo che sia in grado di monitorare il funzionamento di una serie di macchine per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico, a prescindere dalla posizione geografica delle singole macchine, in modo tale da permettere, in tempo reale, un controllo integrato della qualità produttiva di ogni singolo componente in materiale plastico, a prescindere dal lotto di appartenenza e dal fornitore.

Secondo la presente invenzione viene realizzata un sistema di controllo per il monitoraggio in remoto di macchine per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico come esplicitato nella rivendicazione 1 e, preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni successive dipendenti direttamente o indirettamente dalla rivendicazione 1.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista schematica di un sistema di controllo per il monitoraggio in remoto di macchine per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico realizzato secondo i dettami della presente invenzione;

- la figura 2 illustra in modo schematico, e con parti a sportate per chiarezza, una macchina per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico ed altri componenti del sistema di controllo illustrato in figura 1.

Con riferimento alla figura 1, con il numero 1 è indicata nel suo complesso un sistema di controllo atto a permettere ad un generico operatore di poter sorvegliare a distanza una serie di macchine 2 per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico, a prescindere dalla posizione geografica delle singole macchine 2, attraverso un elaboratore elettronico 3 di sorveglianza in remoto che è collegato tramite una rete di trasmissione dati di tipo noto (per esempio la rete Internet), ad ogni una delle suddette macchine 2 per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico.

Con riferimento alla figura 2, ciascuna delle macchine 2 per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico è formata essenzialmente uno stampo 4 di formatura del pezzo, che comprende almeno due carcasse metalliche 5 di forma preferibilmente, ma non necessariamente, parallelepipeda, che sono destinate ad essere portate in battuta una contro l’altra, e sono sagomate in modo tale da formare, al centro della superficie di contatto tra le medesime, un’impronta 5a chiusa che ricalca in negativo la forma del manufatto in materiale plastico da realizzare; da una pressa 6 di movimentazione delle carcasse - preferibilmente, ma non necessariamente, del tipo a funzionamento idraulico - che supporta le due carcasse metalliche 5, ed è strutturata in modo tale da poter portare, a comando, le due carcasse metalliche 5 in battuta una contro l’altra così da formare l’impronta 5a; e da una unità di plastificazione 7 che è atta a ricevere in ingresso un flusso più o meno continuo di materiale plastico in grani, a liquefare il suddetto materiale plastico in grani, ed infine ad alimentare in modo controllato il materiale plastico allo stato liquido in ingresso allo stampo 4, con una pressione prestabilita.

Più in dettaglio, lo stampo 4 di formatura del pezzo è provvisto di un dispositivo di iniezione 8 del materiale plastico allo stato liquido, tradizionalmente chiamato “dispositivo a canale caldo”, il quale è atto ad alimentare in modo controllato il materiale plastico allo stato liquido fino all’impronta 5a al centro delle due carcasse metalliche 5, e l’unità di plastificazione 7 è atta ad alimentare un flusso continuo di materiale plastico allo stato liquido o semisolido in ingresso al dispositivo di iniezione 8.

Con riferimento alla figura 2, in particolare, il dispositivo di iniezione 8 del materiale plastico allo stato liquido è alloggiato all’interno di una sede ricavata su una delle due carcasse metalliche 5 dello stampo 4, ed è formato essenzialmente da un corpo metallico cavo 9, tradizionalmente chiamato “camera calda”, il quale è atto ad essere riempito di materiale plastico allo stato liquido; da un o più iniettori 10 che si diramano dal corpo metallico cavo 9 fino a raggiungere la parte dell’impronta 5a ricavata sulla medesima carcassa metallica 5, e sono strutturati in modo tale da regolare il deflusso del materiale plastico liquido verso tale impronta 5a; ed infine da una serie di unità riscaldanti ad alimentazione elettrica (non illustrate), che sono opportunamente distribuite lungo la carcassa del dispositivo di iniezione 8 formata dal corpo metallico cavo 9 e dai vari iniettori 10, in modo tale da poter riscaldare, per effetto Joule, il materiale plastico presente all’interno del dispositivo di iniezione 8.

Le due carcasse metalliche 5, la pressa 6 di movimentazione delle carcasse, l’unità di plastificazione 7, il dispositivo di iniezione 8 del materiale plastico allo stato liquido e le unità riscaldanti sono tutti dispositivi già ampiamente conosciuti nel settore e non verranno quindi ulteriormente descritte, se non per precisare che ciascuna unità riscaldante comprende almeno un resistore (non illustrato) posizionato nella carcassa del dispositivo di iniezione 8, ed almeno una termocoppia (non illustrata) o altro sensore di temperatura che è collocata nelle immediate vicinanze del suddetto resistore in modo tale da poter misurare, in tempo reale, il valore della temperatura della porzione del dispositivo di iniezione 8 nell’intorno del medesimo resistore.

Con riferimento alla figura 2, ciascuna macchina 2 per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico è infine provvista di una unità di alimentazione elettrica (non illustrata) che, a comando, è in grado di fornire l’energia elettrica in modo indipendente ai singoli resistori delle varie unità riscaldanti (non illustrate); e di una centralina elettronica di controllo 11 locale dello stampo che è collegata direttamente all’unità di alimentazione elettrica ed al dispositivo di iniezione 8, ed è in grado di pilotare l’unità di alimentazione elettrica in funzione dei segnali provenienti dal suddetto dispositivo di iniezione 8.

Più in dettaglio, la centralina elettronica di controllo 11 è preferibilmente, ma non necessariamente, posizionata all’esterno dell’involucro protettivo che racchiude la pressa 6, lo stampo 4 ed eventualmente l’unità di plastificazione 7 della macchina 2, a breve distanza dallo stampo 4 (generalmente non più di 3-4 metri); è collegata direttamente all’unità di alimentazione elettrica, alle termocoppie delle varie unità riscaldanti ed agli iniettori 10; ed è infine in grado di pilotare l’unità di alimentazione elettrica in funzione dei segnali provenienti dalle singole termocoppie, in modo tale che ciascun resistore presente nel dispositivo di iniezione 8 venga alimentato, istante per istante, con una potenza elettrica tale da mantenere la temperatura della porzione del dispositivo di iniezione 8 nell’intorno dello stesso resistore, ad un valore di riferimento prestabilito che è associato esclusivamente a tale resistore, o meglio alla porzione del dispositivo di iniezione 8 nell’intorno di tale resistore, e che risulta essere memorizzato all’interno della stessa centralina elettronica di controllo 11.

In aggiunta a quanto sopra scritto, la centralina elettronica di controllo 11 è atta anche a pilotare i singoli iniettori 10 del dispositivo di iniezione 8, in modo tale da far fuoriuscire in modo controllato il materiale plastico allo stato liquido da ciascun iniettore 10 secondo un tempistica prestabilita, opportunamente memorizzata all’interno della medesima centralina elettronica di controllo 11.

Preferibilmente, ma non necessariamente, la centralina elettronica di controllo 11 comprende anche un modulo di elaborazione-dati (non illustrato) che è in grado di monitorare in modo continuativo l’andamento temporale delle temperature misurate dalle varie termocoppie e delle potenze erogate dai singoli resistori, per poter rilevare, mediante l’utilizzo di appositi algoritmi di analisi statistica, il manifestarsi di eventuali malfunzionamenti nel dispositivo di iniezione 8 e/o di piccole perdite di materiale plastico dal medesimo, con conseguente segnalazione del problema ed arresto immediato della macchina 2.

Con riferimento alla figura 2, diversamente dalle macchine per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico attualmente conosciute, la centralina elettronica di controllo 11 di ciascuna macchina 2 del sistema è provvista di un modulo di trasmissione-dati 12 che è collegato tramite una rete di trasmissione-dati 13 di tipo noto (per esempio la rete Internet) all’elaboratore elettronico 3, ed è in grado di inviare in modo continuativo a tale elaboratore elettronico 3 i valori o gli andamenti temporali di tutte le grandezze fisiche di processo acquisite e/o elaborate dalla centralina elettronica di controllo 11 durante ogni singolo ciclo di iniezione, come ad esempio: l’andamento delle temperature rilevate dalle varie termocoppie distribuite nel dispositivo di iniezione 8, l’andamento delle potenze elettrica erogate dai vari resistori, l’andamento della pressione e della temperatura del materiale plastico allo stato liquido o semisolido in ingresso al corpo metallico cavo 9 del dispositivo di iniezione 8, i tempi di apertura e chiusura di ogni singolo iniettore 10 del dispositivo di iniezione 8, eccetera.

Per quanto riguarda invece l’elaboratore elettronico 3, esso è in grado di ricevere dalle varie centraline elettroniche di controllo 11 i valori o l’andamento temporale di tutte le grandezze fisiche di processo elaborate dalle centraline durante ogni singolo ciclo di iniezione; e poi di verificare se i valori o gli andamenti temporali reali delle grandezze fisiche di processo elaborati da ciascuna centralina elettronica di controllo 11 durante ogni ciclo di iniezione, si mantengono entro limiti di tolleranza prestabiliti rispetto a dei valori o andamenti temporali campione delle stesse grandezze fisiche di processo, che sono specifici del manufatto in materiale plastico prodotto dallo stampo 4 a cui la centralina elettronica di controllo 11 è al momento collegata. Andamenti temporali campione che sono ovviamente memorizzati all’interno dell’elaboratore elettronico 3.

Il tutto senza influire direttamente o indirettamente con le scelte effettuate dalle singole centraline elettronica di controllo 11 nell’espletamento delle loro funzioni.

In altre parole, l’elaboratore elettronico 3 porta memorizzati al proprio interno i valori o andamenti temporali campione di tutte le grandezze fisiche di processo prese in considerazione dalla generica centralina elettronica di controllo durante il ciclo di iniezione di ciascun manufatto in materiale plastico producibile dalle macchine 2 del sistema, ed i limiti massimi di tolleranza associati a ciascuna grandezza fisica processata dalla centralina per ciascun manufatto in materiale plastico producibile dalle macchine 2 del sistema; ed è in grado di comparare, al termine di ogni ciclo di iniezione, gli andamenti temporali reali delle grandezze fisiche di processo elaborate da ogni centralina elettronica di controllo 11, con gli andamenti temporali campione associati al manufatto in materiale plastico prodotto dallo stampo 4 a cui la medesima centralina elettronica di controllo 11 è al momento collegata, in modo tale da individuare quelle centraline elettroniche di controllo 11 che presentano degli andamenti temporali reali delle grandezze fisiche di processo che si discostano dai relativi andamenti temporali campione oltre i limiti di tolleranza prestabiliti.

Poiché ogni centralina elettronica di controllo 11 è in grado di pilotare un solo stampo 4 di formatura del pezzo alla volta, quando l’elaboratore elettronico 3 individua una centralina elettronica di controllo 11 che presenta degli andamenti temporali delle grandezze fisiche di processo eccessivamente difformi da quelli campione, individua anche una macchina 2 per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico che, al momento, non sta eseguendo un processo di iniezione del materiale plastico ottimale, e che potrebbe produrre una serie di manufatti di materiale plastico da scartare perché manifestamente difettosi (causando quindi notevoli ritardi nell’approvvigionamento di quello specifico componente), oppure una serie di manufatti di materiale plastico presentanti delle caratteristiche meccaniche e/o una resistenza all’invecchiamento notevolmente difformi da quelle previste in sede di progetto.

Con riferimento alle figure 1 e 2, nell’esempio illustrato l’elaboratore elettronico 3 di sorveglianza in remoto è formato da un server 14 principale che è direttamente collegato alla rete di trasmissione-dati 13 in modo tale da ricevere in ingresso i dati provenienti dal modulo di trasmissione-dati 12 dalla centralina elettronica di controllo 11 dello stampo 4 di ogni macchina 2; e da almeno un terminale 15 ausiliario di comando e controllo attraverso il quale l’operatore può comandare ed interagire con il server 14 per sorvegliare in tempo reale l’attività produttiva di ogni singolo tipo di manufatto in materiale plastico prodotto dalle macchine 2. Attraverso il terminale 15, il server 14 può inoltre segnalare all’operatore le eventuali centraline elettroniche di controllo 11 che presentano degli andamenti temporali reali delle grandezze fisiche di processo che si discostano dai corrispondenti andamenti temporali campione oltre i limiti di tolleranza prestabiliti. Ossia le eventuali macchine 2 che non stanno eseguendo un processo di iniezione del materiale plastico ottimale, e che potrebbe produrre una serie di manufatti di materiale plastico difettosi, oppure difformi dai requisiti di progetto.

In aggiunta a quanto sopra scritto, dovendo confrontare gli andamenti temporali reali delle grandezze fisiche di processo elaborate da ciascuna centralina elettronica di controllo 11 con gli andamenti temporali campione delle stesse grandezze fisiche relativi al manufatto in materiale plastico prodotto dallo stampo 4 a cui la medesima centralina è al momento collegata, il server 14 può essere inoltre programmato in modo tale da raggruppare i dati di funzionamento ricevuti dalle varie centraline elettroniche di controllo 11 in una serie di gruppi produttivi omogenei, ciascuno dei quali comprende i dati di funzionamento delle elettroniche di controllo 11 di tutte le macchine 2 che stanno producendo uno stesso tipo di manufatto in materiale plastico, a prescindere dalla posizione geografica delle singole macchine 2.

Tale possibilità permette all’operatore di sorvegliare in tempo reale e con estrema facilità l’andamento generale della produzione di ogni singolo tipo di manufatto in materiale plastico prodotto dalle macchine 2, a prescindere dalla posizione geografica delle singole macchine 2, offrendo la possibilità di risalire alla o alle singole centraline elettroniche di controllo 11 che presentano degli andamenti temporali reali delle grandezze fisiche di processo che si discostano eccessivamente da quelli campione, solamente quando si presentano delle anomalie di funzionamento.

Il terminale 15 può essere infatti dotato di un’appropriata interfaccia grafica ad oggetti in grado di consentire all’operatore di accedere ai dati di funzionamento memorizzati all’interno del server 14, tramite una serie di icone ciascuna delle quali è associata in modo univoco ad un solo tipo di manufatto o componente in materiale plastico.

Ovviamente, il terminale 15 può essere anche in grado di interrogare il server 14 per fornire all’operatore una serie di informazioni in grado di identificare ciascuna macchina 2, a prescindere dal gruppo produttivo di appartenenza, e/o una serie di informazioni aggiuntive come, ad esempio, il tipo di manufatto al momento prodotto da ogni singola macchina 2 e/o, la posizione geografica della macchina 2 e/o il nominativo del fornitore proprietario o utilizzante della macchina 2.

Preferibilmente, ma non necessariamente, visto che uno stampo di formatura del pezzo può essere trasferito da una macchina all’altra e può essere collegato di volta in volta ad una centralina elettronica di controllo 11 differente, la centralina elettronica di controllo 11 di ogni macchina 2 è preferibilmente, ma non necessariamente, provvista anche di un modulo di riconoscimento 16 che, tramite un’analisi dei segnali scambiati tra la centralina e lo stampo 4, è in grado di identificare lo stampo 4 al momento collegato alla centralina elettronica di controllo 11, e di comunicare all’elaboratore elettronico 3 l’identità dello stampo 4 di formatura del pezzo al momento collegato alla medesima centralina. In questo modo l’elaboratore elettronico 3 è in grado di associare gli andamenti temporali delle grandezze fisiche di processo direttamente a ciascuno stampo 4 di formatura del pezzo, così da monitorare direttamente il funzionamento di ogni singolo stampo 4 di formatura del pezzo, a prescindere dalla sua posizione geografica.

Nell’esempio illustrato, in particolare, lo stampo 4 è provvisto di un modulo di memoria 20, che contiene al proprio interno una serie di dati atti a permettere il riconoscimento dello stesso stampo 4. Più in dettaglio, le informazioni memorizzate nel modulo di memoria 20 possono comprendere, ad esempio, un codice di identificazione associato univocamente allo stampo 4, e/o un parametro produttivo indicante il numero complessivo di manufatti prodotti dallo stampo 4 nel corso del suo utilizzo, e/o una serie di indicazioni circa le manutenzioni cui è stato sottoposto allo stampo 4 nel corso del suo impiego, e/o una serie di parametri di stampaggio caratterizzanti lo stampo 4.

Il modulo di memoria 20 è configurato in modo tale da permettere al modulo di riconoscimento 16 della centralina elettronica di controllo 11 di accedere ai dati contenuti al suo interno e di trasmetterli al server 14 in modo tale da permettere l’identificazione dello stampo 4 attraverso l’elaborazione del codice di identificazione.

La comunicazione tra il modulo di memoria 20 ed il modulo di riconoscimento 16 della centralina elettronica 11 può essere realizzata tramite un collegamento elettrico diretto, e/o tramite un sistema di comunicazione wireless. Nella fattispecie, il modulo di memoria 20 può essere costituito, per esempio, da un trasponditore di tipo passivo o attivo che è strutturato per poter memorizzare i dati sopra menzionati, ed è in grado di effettuare una comunicazione wireless con la centralina elettronica 11.

Il modulo di memoria 20 può essere inoltre in grado di effettuare una comunicazione dati, ad esempio una comunicazione wireless, anche con degli apparecchi di lettura ausiliari come, ad esempio degli apparecchi portatili di riconoscimento 21 (uno solo dei quali è illustrato in figura 2) permettendo a questi ultimi di identificare lo stampo 4 anche quando esso risulta essere separato dalla macchina 2 e/o scollegato dalla centralina elettronica di controllo 11.

In questo caso, infatti, l’apparecchio portatile di riconoscimento 21 effettua una lettura “locale”, ossia a breve distanza, dei dati contenuti nel modulo di memoria 20 per trasmetterli in remoto al server 14 attraverso la rete di trasmissione dati 13, dando modo al server 14 di elaborare il codice di identificazione per riconoscere lo stampo 4, di comunicare all’apparecchio portatile di riconoscimento 21 le informazioni sullo stampo 4, ed eventualmente di aggiornare le informazioni sullo stampo 4 contenute al proprio interno quando queste ultime differiscono da quelle comunicate nel corso della trasmissione dati.

Secondo una diversa forma di realizzazione, il modulo di memoria 20 può essere sostituito da un codice a barre applicato sullo stampo 4, con le ovvie modifiche all’apparecchio portatile di riconoscimento 21.

In aggiunta a quanto sopra scritto, il server 14 può essere inoltre in grado di elaborare i dati di funzionamento ricevuti dalle varie centraline elettroniche di controllo 11 in modo tale da stabilire il grado di efficienza di ciascuna macchina 2, assegnando a ciascuna macchina una classe di efficienza produttiva, correlata alla percentuale di cicli di iniezione sul totale che presentano dei valori o andamenti temporali reali delle grandezze fisiche di processo che si discostano dai corrispondenti andamenti temporali campione oltre i limiti di tolleranza prestabiliti. Ovviamente, il terminale 15 può essere programmato in modo tale da permettere all’operatore di visionare, istante per istante, la classe di efficienza di tutte le macchine 2 dell’intero sistema di controllo 1, oppure solamente delle macchine 2 che appartengono ad un singolo gruppo produttivo così da valutare l’efficienza del ciclo produttivo di ogni singolo tipo di manufatto in materiale plastico prodotto dalle macchine 2 incluse nel sistema di controllo 1.

Eventualmente il server 14 può essere anche in grado di elaborare i dati di funzionamento ricevuti dalle varie centraline elettroniche di controllo 11 in modo tale da assegnare a ciascuna macchina 2 la corrispondente classe di efficienza elaborando con criteri statistici anche l’entità dello scostamento tra i valori o andamenti temporali reali delle grandezze fisiche di processo acquisite durante il ciclo di iniezione, ed i valori o andamenti temporali campione associati al manufatto.

Attraverso il terminale 15, infine, il server 14 può essere in grado di rilevare e segnalare automaticamente all’operatore quanto si verificano delle condizioni critiche di approvvigionamento di uno qualsiasi dei vari tipi di manufatti in materiale plastico prodotti dalle macchine 2 del sistema.

Nella fattispecie, il server 14 può effettuare un controllo sistematico della capacità produttiva delle macchine 2 appartenenti a ciascun gruppo produttivo, rilevando quando la capacità produttiva effettiva del manufatto scende al disotto di un valore limite prestabilito. Valore limite che potrebbe creare in seguito dei problemi di approvvigionamento del componente.

Preferibilmente, ma non necessariamente, il server 14 potrebbe anche attuare un controllo statistico predittivo per individuare quale sarà il numero probabile di manufatti prodotti dalle macchine 2 di ciascun gruppo produttivo, ridimensionando la capacità produttiva nominale di ciascuna macchina 2 del gruppo produttivo al momento in funzione della classe di efficienza produttiva assegnata alla medesima macchina 2.

Preferibilmente, ma non necessariamente, il server 14 potrebbe anche essere in grado di fornire, per ciascuno stampo 4, delle informazioni circa il numero e/o la qualità dei manufatti prodotti tramite lo stampo 4 nel corso del suo utilizzo; e/o delle informazioni circa lo stato di utilizzo dello stampo 4 il quale potrebbe corrispondere ad uno stato di manutenzione, o ad uno stato di fermo temporaneo, o in uno stato attivo di produzione.

Per quanto riguarda invece il o i terminali ausiliari 15, essi possono essere in grado di accedere al server 14 attraverso un collegamento locale e/o attraverso un collegamento remoto tramite la rete di trasmissione dati 13. In questo modo il server 14 e di conseguenza tutti i dati elaborati dallo stesso possono essere convenientemente accessibili, sia da una terminale ausiliario 15 “locale“, sia da uno o più terminali ausiliari “remoti”.

Il funzionamento del sistema di controllo 1 sopra descritto è facilmente desumibile da quanto sopra scritto, e non necessita quindi di ulteriori spiegazioni.

È evidente che il sistema di controllo 1 per il monitoraggio in remoto di macchine per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico offre numerosi vantaggi. Nel settore automobilistico, infatti, il sistema di controllo 1 sopra descritto permette di sorvegliare contemporaneamente l’attività produttiva di tutti i fornitori, concentrandosi di volta in volta sulle situazione critiche che si manifestano con i singoli fornitori, delegando all’elaboratore elettronico 3 l’onere di sorvegliare istante per istante l’attività di ogni singola macchina 2 o stampo 4 di ogni fornitore di componenti in materiale plastico inserito nel sistema di controllo 1, segnalando in modo tempestivo sia le condizioni di esecuzione non ottimale del processo di iniezione, sia i possibili problemi di approvvigionamento dei singoli componenti in materiale plastico. Segnalazione tempestiva che permette all’operatore predisporre per tempo delle contromisure adeguate.

Risulta infine chiaro che al sistema di controllo 1 per il monitoraggio di macchine per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico sopra descritta possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione.

Per esempio, il modulo di trasmissione-dati 12 può inviare in modo continuativo all’elaboratore elettronico 3 i valori o gli andamenti temporali di una sola parte delle grandezze fisiche di processo acquisite e/o elaborate dalla centralina elettronica di controllo 11 durante ogni singolo ciclo di iniezione.

In una diversa forma di implementazione, inoltre, ciascuna centralina elettronica di controllo 11 può essere provvista di un modulo di elaborazionedati ausiliario che provvede ad eseguire una parte del calcolo effettuato dal server 14.

Più in dettaglio, ciascuna centralina elettronica di controllo 11, anziché trasmettere indistintamente al server 14 tutti gli andamenti temporali reali delle grandezze fisiche monitorate, può effettuare direttamente al proprio interno una comparazione degli andamenti temporali reali di tutte o parte delle grandezze fisiche acquisite durante il ciclo di stampaggio, con i corrispondenti andamenti temporali campione associati al manufatto in materiale plastico prodotto dallo stampo 4, in modo tale da discriminare gli andamenti temporali reali delle grandezze fisiche di processo che si discostano dai relativi andamenti temporali campione oltre i limiti di tolleranza prestabiliti.

Ad esempio, se durante il monitoraggio delle grandezze fisiche di processo la centralina elettronica di controllo 11 rileva lo scostamento eccessivo solamente di alcune grandezze fisiche (per esempio uno scostamento eccessivo del solo valore della temperatura di una porzione della camera calda 9), essa provvede a trasmettere al server 14 solo gli andamenti delle grandezze fisiche di processo che si sono discostati in modo eccessivo da quelli campione, segnalando contestualmente che le altre grandezze fisiche monitorate rientrano nei limiti di tolleranza prestabiliti.

In altri termini, in questa forma di realizzazione, la centralina elettronica di controllo 11 effettua un controllo preliminare delle grandezze fisiche di processo, e si limita a trasmettere al server 14 gli andamenti temporali o i valori delle grandezze fisiche di processo che non sono sotto il suo diretto controllo, e gli andamenti temporali o i valori delle grandezze fisiche di processo che si discostano eccessivamente dai corrispondenti andamenti temporali o valori campione.

In alternativa, la centralina elettronica di controllo 11 può limitarsi a comunicare al server 14 se le grandezze fisiche di processo da lei monitorate si sono discostate o meno dai corrispondenti andamenti temporali o valori campione, escludendo pertanto dalla trasmissione-dati verso il server 14 gli andamenti temporali reali od i valori misurati di tutte le grandezze fisiche monitorate dalla stessa centralina.

In questa forma di implementazione, quindi, l’elaboratore elettronico 3 di sorveglianza si configura come un sistema di calcolo di tipo “distribuito”, in cui i moduli di elaborazione-dati ausiliari delle singole centraline elettroniche di controllo 11 eseguono una pre-elaborazione di tutte o parte delle grandezze fisiche di processo gestite dal sistema di controllo 1, in modo tale da poter discriminare in loco le grandezze fisiche di processo i cui andamenti o valori rilevati sono “utili” per sorvegliare a distanza l’attività produttiva delle varie macchine 2 per lo stampaggio ad iniezione di manufatti in materiale plastico.

È evidente che l’adozione di un sistema di calcolo di tipo “distribuito” risulta essere particolarmente vantaggiosa perché comporta una forte riduzione della quantità di dati trasmessi dalle centraline elettroniche di controllo 11 al server 14 attraverso la rete di trasmissione dati 13.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di controllo (1) per il monitoraggio in remoto di macchine per lo stampaggio ad iniezione (2) di manufatti in materiale plastico; ciascuna macchina essendo provvista di uno stampo (4) di formatura del pezzo, e di un dispositivo elettronico di controllo (11) locale direttamente collegato al detto stampo (4) per comandare una serie di apparati (8, 10) presenti in detto stampo (4) in funzione dei valori di una serie di grandezze fisiche di processo correlate al detto stampo (4); il sistema essendo caratterizzato dal fatto di comprendere anche almeno un elaboratore elettronico (3) di sorveglianza in remoto, il quale è collegato tramite una rete di trasmissione-dati (13) al dispositivo elettronico di controllo (11) di ciascuna macchina per lo stampaggio ad iniezione (2), ed il dispositivo elettronico di controllo (11) di ciascuna macchina per lo stampaggio ad iniezione (2) essendo in grado di inviare al detto un elaboratore elettronico (3) i valori o gli andamenti temporali di alcune grandezze fisiche di processo acquisite e/o elaborate dallo stesso dispositivo elettronico di controllo (11) durante il ciclo di iniezione della relativa macchina per lo stampaggio ad iniezione (2); il detto elaboratore elettronico (3) essendo in grado di ricevere dai detti dispositivi elettronici di controllo (11) i valori o gli andamenti temporali reali delle dette grandezze fisiche di processo, e di verificare se i detti valori o andamenti temporali reali delle dette grandezze fisiche di processo si mantengono entro limiti di tolleranza prestabiliti rispetto a dei valori o andamenti temporali campione delle stesse grandezze fisiche di processo specifici del manufatto in materiale plastico prodotto dallo stampo (4) a cui il dispositivo elettronico di controllo (11) è al momento collegato.
2. 2. Sistema di controllo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto almeno un elaboratore elettronico (3) è provvisto di mezzi di segnalazione (15) in grado segnalare ad un operatore, quelle macchine per lo stampaggio ad iniezione (2) in cui il dispositivo elettronico di controllo (11) presenta dei valori o andamenti temporali reali delle dette grandezze fisiche di processo che si discostano dai corrispondenti andamenti temporali campione, oltre dei limiti di tolleranza prestabiliti.
3. 3. Sistema di controllo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il detto almeno un elaboratore elettronico (3) porta memorizzati al proprio interno i valori o andamenti temporali campione delle dette grandezze fisiche di processo acquisite e/o elaborate dal dispositivo elettronico di controllo (11) durante il ciclo di iniezione di ciascun manufatto in materiale plastico producibile dalle macchine per lo stampaggio ad iniezione (2) di detto sistema.
4. 4. Sistema di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il dispositivo elettronico di controllo (11) è provvisto di mezzi di identificazione (16), i quali sono atti ad identificare lo stampo (4) al momento collegato allo stesso dispositivo elettronico di controllo (11), e di comunicare al detto elaboratore elettronico (3) l’identità dello stampo (4) di formatura del pezzo al momento collegato al medesimo dispositivo.
5. 5. Sistema di controllo secondo la rivendicazione 4, comprendente mezzi di memoria (20) i quali sono disposti sul detto stampo (4) per contenere una serie di dati atti a permettere il riconoscimento dello stampo (4).
6. 6. Sistema di controllo secondo le rivendicazioni 4 e 5, in cui detti mezzi di identificazione (16) sono atti ad accedere ai dati contenuti in detti mezzi di memoria (20) per trasmettere i dati stessi al detto elaboratore elettronico (3) di sorveglianza in remoto così da permettere l’identificazione del detto stampo (4).
7. 7. Sistema di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto elaboratore elettronico (3) è programmato in modo tale da poter raggruppare i dati di funzionamento ricevuti dai vari dispositivi elettronici di controllo (11) in una serie di gruppi produttivi omogenei, ciascuno dei quali comprende i dati di funzionamento delle elettroniche di controllo (11) di tutte le macchine per lo stampaggio ad iniezione (2) del sistema che stanno producendo uno stesso tipo di manufatto in materiale plastico, a prescindere dalla posizione geografica delle singole macchine.
8. 8. Sistema di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la rete di trasmissione-dati (13) è la rete Internet.
9. 9. Sistema di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascun detto dispositivo elettronico di controllo (11) effettua una pre-elaborazione delle grandezze fisiche monitorate per discriminare da queste ultime le grandezze fisiche contenenti delle informazioni relative alla non corretta esecuzione del processo di iniezione e trasmettono al detto elaboratore elettronico (3) solo le grandezze fisiche discriminate e/o i relativi andamenti temporali reali.