ITTO20100405A1 - Unita' modulare ausiliaria per una linea di lavorazione di sbozzati in materiale in foglio e linea comprendente tale unita' - Google Patents

Description

“UNITA' MODULARE AUSILIARIA PER UNA LINEA DI LAVORAZIONE DI SBOZZATI IN MATERIALE IN FOGLIO E LINEA COMPRENDENTE TALE UNITA'â€

La presente invenzione à ̈ relativa ad un’unità modulare ausiliaria per una linea di lavorazione di sbozzati di materiale in foglio per la realizzazione di prodotti di legatoria e cartotecnica.

Il termine “sbozzati†viene qui utilizzato nel senso più ampio possibile, a ricomprendere sia fogli convenzionali di forma rettangolare, sia fogli di qualsiasi forma e dimensione, sia sbozzati di forma più o meno complessa, ottenuti ad esempio mediante operazioni preliminari di fustellatura.

Un esempio di macchine per la lavorazione di sbozzati à ̈ costituito dalle macchine piegatrici-incollatici, le quali sono provviste di un convogliatore atto ad avanzare una successione di sbozzati piani lungo un piano di trasporto e di una pluralità di attrezzi disposti lungo il piano di trasporto ed atti ad eseguire operazioni di piegatura ed incollatura per realizzare buste, scatole, cartelline, opuscoli, ecc.

EP-A-1 424 191 illustra una macchina piegatriceincollatrice in cui gli sbozzati vengono trasportati da un convogliatore a rulli definente il piano di trasporto; gli attrezzi per l’esecuzione delle varie operazioni sono vincolati alla struttura della macchina mediante elementi di supporto fissati alla struttura della macchina in posizioni predeterminate, e possono essere rimossi e riposizionati per adattare la macchina a cicli di lavoro diversi.

Tali attrezzi possono comprendere, ad esempio:

- semplici attrezzi di piegatura in continuo, come le eliche di tipo convenzionale che si utilizzano per eseguire delle pieghe lungo linee parallele alla direzione di trasposrto;

- attrezzi per l’esecuzione di operazioni discontinue, come ad esempio gli incollatori che erogano un adesivo in presenza di un segnale di consenso;

- attrezzi più complessi, ingombranti e pesanti, come ad esempio gli attrezzi di piegatura a tasca utilizzati per eseguire pieghe lungo una linea trasversale alla direzione di trasporto, oppure i caricatori per l’inserimento di altri elementi, come ad esempio tessere o CD o campioni, nel prodotto realizzato.

Le macchine in questione sono provviste inoltre di un’unità di controllo programmabile la quale controlla il convogliatore e genera opportuni segnali di comando per l’esecuzione delle operazioni comandate. Allo scopo di coordinare l’esecuzione delle operazioni comandate con l’avanzamento dei fogli lungo il percorso di trasporto, l’unità di controllo riceve in ingresso un segnale da un encoder associato al trasportatore, e da uno o più rilevatori di presenza dei fogli in punti opportuni del percorso di trasporto.

E’ evidente che le macchine del tipo descritto presentano dei limiti relativi al numero delle operazioni che possono essere eseguite, in relazione all’ingombro dei vari attrezzi che devono essere disposti in successione lungo il percorso di trasporto. Pertanto, quando il numero delle operazioni da eseguire e/o l’ingombro degli attrezzi à ̈ elevato può essere necessario utilizzare due macchine in cascata.

Per molte imprese medio/piccole operanti nel settore della cartotecnica, l’acquisto di una macchina aggiuntiva à ̈ spesso proibitivo dal punto di vista economico. La sola unità di controllo rappresenta, da sola, una frazione non trascurabile del costo dell’intera macchina.

Inoltre, nel caso di attrezzi particolarmente ingombranti e pesanti, le operazioni di riconfigurazione sono lunghe e onerose.

Quanto descritto in relazione con le macchine piegatrici-incollatrici si può estendere ad altre macchine utilizzate nel settore, ad esempio le macchine cordonatrici.

Da quanto à ̈ stato precedentemente esposto, risulta evidente come sia avvertita nel settore l’esigenza di poter realizzare operazioni accessorie con costi aggiuntivi contenuti. Un’ulteriore esigenza à ̈ quella di poter realizzare in modo flessibile ed economico una linea di lavorazione senza dover eseguire lunghe ed onerose operazioni di riconfigurazione delle macchine.

Il suddetto scopo à ̈ raggiunto da un’unità modulare ausiliaria secondo la rivendicazione 1 e da una linea di lavorazione secondo la rivendicazione 3.

Per una migliore comprensione della presente invenzione vengono descritte nel seguito alcune forme di realizzazione preferite, a titolo di esempi non limitativi e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la Figura 1 à ̈ una vista laterale e schematica di una linea di lavorazione di sbozzati di materiale in foglio formata da un’unità modulare secondo l’invenzione associata ad una macchina piegatrice-incollatrice;

la Figura 2 à ̈ una vista laterale e schematica di una linea di lavorazione di sbozzati di materiale in foglio formata da tre unità modulari secondo l’invenzione, associate ad una macchina piegatrice-incollatrice;

la Figura 3 à ̈ una vista laterale e schematica di una linea di lavorazione di sbozzati di materiale in foglio formata da un’unità modulare secondo l’invenzione associata ad un mettifoglio continuo a frizione;

la Figura 4 à ̈ una vista laterale e schematica di una linea di lavorazione di sbozzati di materiale in foglio formata da un’unità modulare secondo l’invenzione associata ad un mettifoglio a pila; e

la Figura 5 à ̈ una vista laterale e schematica di una linea di lavorazione di sbozzati di materiale in foglio formata da un’unità modulare secondo l’invenzione, associata ad una macchina piegatrice.

Con riferimento alla Figura 1, Ã ̈ indicata con 1, nel suo complesso, una linea di lavorazione di sbozzati 2 di materiale in foglio.

La linea 1 à ̈ formata da una macchina piegatriceincollatrice 3 e da un’unità ausiliaria modulare 4 disposte in cascata tra loro.

La macchina piegatrice-incollatrice 3, illustrata solo schematicamente, può essere del tipo descritto in EP-A-1424191 e comprende essenzialmente una struttura fissa 5, definente una coppia di spalle 6, delle quali una sola à ̈ illustrata, ed un convogliatore 7 a rulli disposto fra le spalle 6 e definente una direzione di avanzamento A giacente in un piano di trasporto P per gli sbozzati 2.

Il convogliatore 7 comprende una pluralità di rulli 8 supportati dalle spalle 6, aventi rispettivi assi B perpendicolari alla direzione di trasporto A ed equispaziati tra loro lungo tale direzione.

I rulli 8 sono azionati in modo sincrono, tramite una cinghia 9 comune, da un motore elettrico 10 supportato dalla struttura fissa 5.

Ad uno dei rulli 8 à ̈ associato un encoder 14, il quale à ̈ collegato al rullo stesso, in modo sincrono, da una cinghia 15 ed à ̈ atto a generare segnali S1 correlati alla posizione angolare dei rulli 8 (e quindi alla posizione lineare degli sbozzati 2 lungo la direzione di trasporto A).

La macchina piegatrice-incollatrice 3 comprende inoltre una pluralità di attrezzi (non illustrati) i quali sono atti ad essere fissati alle spalle 6 del convogliatore 7 in posizioni prefissate, come descritto nel brevetto sopra richiamato.

La macchina piegatrice-incollatrice 3 comprende infine un’unità di controllo 16 programmabile ed un’unità di interfaccia 17, convenientemente costituita da un monitor di tipo “touch screen†.

Tramite la suddetta unità di interfaccia 17, à ̈ possibile programmare l’unità di controllo 16 in modo da definire la legge del moto del convogliatore 7 e l’attivazione di attrezzi (non illustrati) per l’esecuzione di operazioni comandate, ad esempio l’erogazione di adesivo.

Al convogliatore 7 sono associati uno o più sensori di presenza 18, atti a rilevare la presenza degli sbozzati 2 e ad inviare all’unità di controllo 16 segnali S2.

L’unità ausiliaria 4 presenta una struttura simile a quella della macchina piegatrice-incollatrice 3 ma più compatta. Come la macchina piegatrice-incollatrice 3, anche l’unità ausiliaria 4 à ̈ provvista di una struttura fissa 19 e di un convogliatore a rulli 20 disposto fra rispettive spalle 21 della struttura fissa 19 e definente un prolungamento del convogliatore 7, del quale condivide il piano di trasporto P e la direzione di trasporto A.

Il convogliatore 20 comprende una pluralità di rulli 24 aventi rispettivi assi C paralleli agli assi B, perpendicolari alla direzione di trasporto A ed equispaziati tra loro lungo tale direzione.

I rulli 24 sono azionati in modo sincrono, tramite una cinghia 25 comune, da un motore elettrico 26 supportato dalla struttura fissa 19.

L’unità ausiliaria 4 comprende inoltre uno o più attrezzi atti ad essere fissati in posizioni prefissate alle spalle 21 del convogliatore 20, in modo non illustrato ma ad esempio simile a quanto avviene nella macchina piegatriceincollatrice 3. A titolo di esempio, nella Figura 1 à ̈ illustrato un attrezzo incollatore 27 atto ad erogare un adesivo sugli sbozzati 2 in risposta ad un segnale di attivazione, come sarà meglio descritto nel seguito.

L’unità ausiliaria 4 à ̈ anche provvista di un sensore 28 di presenza posto in ingresso ed atto a rilevare la presenza degli sbozzati 2.

L’unità ausiliaria 4 comprende infine un’unità di controllo 29 semplificata, la quale à ̈ atta ad essere collegata come unità “slave†all’unità di controllo 16 della macchina piegatrice-incollatrice 3, avente funzione di “master†, e all’encoder 14 della macchina piegatrice-incollatrice 3. L’unità di controllo 29 à ̈ collegata all’unità di controllo 16 da una linea di potenza 23 ed à ̈ atta a comandare il motore elettrico 26 in risposta al segnale di ingresso S1 ricevuto dall’encoder 14. L’unità di controllo 16 della macchina piegatrice-incollatrice 3 à ̈ collegata ad un sensore di presenza 28 disposto in ingresso all’unità ausiliaria 4, dal quale riceve segnali S3 che identificano l’ingresso degli sbozzati, ed agli attrezzi atti ad eseguire operazioni comandate, come l’incollatore 27, cui trasmette segnali di attivazione S4 con un tempo di ritardo prefissato, rispetto all’istante di ingresso degli sbozzati, dipendente dalla programmazione del ciclo di lavorazione.

Il funzionamento dell’unità 1 à ̈ il seguente.

La macchina piegatrice-incollatrice 3 funziona in modo noto; l’unità di controllo 16 controlla il convogliatore 7 e gli eventuali attrezzi atti ad eseguire operazioni comandate, in modo coordinato, sulla base del segnale di ingresso S1 ricevuto dall’encoder 14, del segnale di ingresso S2 ricevuto dal sensore di presenza 18 e dei cicli di lavoro memorizzati.

L’unità ausiliaria 4 costituisce a tutti gli effetti una sorta di “prolungamento†della macchina piegatriceincollatrice 3.

L’unità di controllo 29 ha il solo scopo di controllare il motore 26 in modo da “inseguire†la legge del moto del convogliatore 7, mentre l’unità di controllo 16 attiva gli attrezzi tramite segnali di attivazione S4 in risposta ai segnali d’ingresso S3.

In questo modo, à ̈ possibile eseguire una o più operazioni ausiliarie, in aggiunta a quelle effettuate dalla macchina piegatrice-incollatrice 3, utilizzando una semplice unità ausiliaria 4, di costo ridotto, sfruttando la capacità di elaborazione dell’unità di controllo “master†16 ed affidando all’unità di controllo 29 soltanto la funzione di “inseguimento†della legge del moto. L’unità di controllo 29 può essere quindi particolarmente semplice ed economica. Con riferimento alla Figura 2, à ̈ illustrata un’unità 30 per la realizzazione di scatole porta-CD a partire da sbozzati in materiale in foglio. Tale linea, di tipo più complesso rispetto alla linea 1 precedentemente descritta, comprende una macchina piegatrice-incollatrice 3 e più unità ausiliarie 4a, 4b, 4c, di cui le prime due sono poste in cascata tra loro ed a monte della macchina piegatriceincollatrice 3, mentre la terza à ̈ disposta a valle di tale macchina.

A titolo di esempio, l’unità 4a può comprendere un attrezzo 31 di piegatura a tasca, di tipo in sé noto. L’unità 4b può comprendere un attrezzo 32 per l’inserimento di forme per la realizzazione di un contenitore scatolato (ad esempio porta-CD).

L’unità 4c, infine, può comprendere un attrezzo 33 per l’inserimento di CD; in alternativa, l’attrezzo potrebbe inserire e/o incollare sul prodotto tessere quali carte bancarie, carte fedeltà o di altro tipo, oppure campioni di prodotti (ad esempio bustine di shampoo, creme, ecc.).

Come nel primo esempio di realizzazione descritto, le unità 4a, 4b e 4c sono provviste di rispettive unità di controllo 29a, 29b, 29c e di rispettivi convogliatori 20a, 20b, 20c azionati da motori 26a, 26b, 26c. Le unità di controllo 29a, 29b, 29c ricevono in ingresso un segnale S1 dall’encoder 14 della macchina piegatrice-incollatrice 3, così da sincronizzare i rispettivi trasportatori. L’unità di controllo 16 à ̈ collegata agli eventuali attrezzi comandati associati alle unità ausiliarie 4a, 4b, 4c, ai quali trasmette segnali per l’attivazione delle relative operazioni comandate.

Le unità modulari 4a, 4b, 4c sono provviste, in questo caso, di attrezzi pesanti ed ingombranti, il cui inserimento sulla macchina piegatrice-incollatrice 3 risulterebbe complesso e oneroso.

Tali attrezzi possono pertanto essere mantenuti permanentemente montati nelle rispettive unità 4a, 4b, 4c, le quali possono essere utilizzate in modo modulare e flessibile, quando richiesto, in combinazione con una macchina piegatrice-incollatrice 3 o altre macchine di tipo convenzionale.

In questo modo si riducono considerevolmente i tempi di riconfigurazione della linea e la riconfigurazione risulta più agevole in quanto si evita lo smontaggio ed il successivo montaggio dei singoli attrezzi, ed à ̈ sufficiente disporre le unità ausiliarie in un’opportuna sequenza e disposizione lungo la linea.

Nella Figura 3 à ̈ illustrata una linea 40 molto semplice, costituita da un mettifoglio 41 a frizione e da un’unità ausiliaria 4.

Il mettifoglio 41, di tipo in sé noto e pertanto non descritto in dettaglio, comprende un trasportatore a nastro 42 atto a prelevare in sequenza sbozzati 2 da una pila 43. Il mettifoglio 41 à ̈ provvisto di un encoder 14 associato al trasportatore a nastro 42 e di un’unità di controllo 44 “master†, ed à ̈ atto a generare in uscita una successione ordinata di sbozzati 2 i quali vengono sottoposti ad una o più operazioni nell’unità ausiliaria 4. Quest’ultima à ̈ del tutto identica all’unità 4 descritta con riferimento alla Figura 1 e non viene qui ulteriormente descritta.

Anche in questo caso, l’unità di controllo 29 dell’unità ausiliaria 4 riceve segnali dall’encoder 14 del mettifoglio 41 e controlla il motore 26 in modo da far riprodurre al convogliatore 20 la legge del moto del trasportatore a nastro 42.

L’unità di controllo 44 “master†controlla, come già descritto in precedenza, le operazioni ausiliarie svolte nell’unità 4.

La Figura 4 illustra una linea 50 del tutto simile alla linea 40 precedentemente descritta, nella quale tuttavia viene impiegato un mettifoglio a pila 51, di tipo convenzionale, in luogo del mettifoglio continuo a frizione 41.

Anche in questo caso l’unità di controllo 52 del mettifoglio 51 agisce da “master†mentre l’unità di controllo 53 dell’unità ausiliaria 4 agisce da “slave†.

La Figura 5 illustra una linea 60 composta da una macchina piegatrice 61 e da un’unità ausiliaria 4 del tipo precedentemente descritto disposte in cascata tra loro.

La macchina piegatrice 61 comprende un mettifoglio a pila 62 ed una stazione di piegatura a tasche 63.

L’unità di controllo 64 della macchina piegatrice 61 agisce da “master†mentre l’unità di controllo 53 dell’unità ausiliaria 4 agisce da “slave†.

Con riferimento alle soluzioni delle Figure 3, 4 e 5 si osserva come l’unità ausiliaria 4 consenta di realizzare, in combinazione con un semplice mettifoglio o con una macchina piegatrice di tipo convenzionale, delle operazioni ausiliarie che richiederebbero normalmente una macchina piegatrice-incollatrice.

Da un esame delle caratteristiche delle unità ausiliarie 4 e delle unità 1, 30, 40, 50 e 60, risultano evidenti i vantaggi che la presente invenzione consente di ottenere. In particolare, le unità ausiliarie 4 consentono di eseguire operazioni ausiliarie con un costo di investimento ridotto, consentono di evitare la riconfigurazione di gruppi pesanti ed ingombranti, e consentono di riconfigurare in modo veloce ed agevole la linea di lavorazione combinando in modo flessibile una o più unità ausiliarie con una macchina di tipo convenzionale, che può essere o un semplice mettifoglio o una macchina più complessa.

Risulta infine chiaro che alle unità ausiliarie 4, nonché alle linee 1, 30, 40, 50 e 60 possano essere apportate modifiche o varianti senza per questo uscire dall’ambito di tutela definito dalle rivendicazioni.

In particolare, il segnale di riferimento S1 può essere inviato all’unità di controllo 29 dell’unità ausiliaria 4 dall’unità di controllo 16, 44, 52, 64 della macchina master, evitando così il collegamento diretto dell’unità di controllo 29 con l’encoder 14.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Unità modulare ausiliaria (4; 4a, 4b, 4c) atta ad essere inserita in una linea di lavorazione (1; 30; 40; 50; 60) di sbozzati (2) di materiale in foglio in cascata rispetto ad una macchina master (3; 41; 51; 61) e comprendente un convogliatore (20) per avanzare i detti sbozzati (2) lungo una direzione di trasporto (A), un motore elettrico (26) per l’azionamento del convogliatore (20), ed un’unità di controllo (29) per controllare il motore elettrico (26); l’unità di controllo (29) comprendendo un ingresso atto a ricevere un segnale di riferimento (S1) da un encoder (14) associato ad un convogliatore (7) della macchina master (3; 41; 51; 61) , e mezzi per controllare il motore elettrico (26) in risposta al segnale di riferimento (S1) in modo da inseguire la legge del moto del convogliatore (7) della macchina master (3; 41; 51; 61).
2. 2. Unità secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere un sensore di presenza (28) per rilevare l’ingresso degli sbozzati (2) e almeno un attrezzo (27) atto ad eseguire operazioni comandate; detto attrezzo (27) e detto sensore (28) essendo atti ad essere collegati ad un’unità di controllo (16; 44; 52; 64) della macchina master (3; 41; 51; 61).
3. 3. Linea (1; 30; 40; 50; 60) per la lavorazione di sbozzati (2) di materiale in foglio comprendente: - una macchina master (3; 41; 51; 61) provvista di un primo convogliatore (7; 42) per avanzare i detti sbozzati (2) lungo una direzione di trasporto (A), di un encoder (14) associato al detto convogliatore (7; 42), e di un’unità di controllo (16; 44; 52; 64); ed - almeno un’unità ausiliaria (4; 4a, 4b, 4c) disposta in cascata rispetto alla macchina master e comprendente un secondo convogliatore (20) per avanzare i detti sbozzati (2) lungo detta direzione di trasporto (A), un motore elettrico (26) per l’azionamento del secondo convogliatore (20), ed un’unità di controllo (29) per controllare il motore elettrico (26); l’unità di controllo (29) comprendendo un ingresso collegato almeno indirettamente all’encoder (14) ed atto a ricevere da questo un segnale di riferimento (S1), e mezzi per controllare il motore elettrico (26) in risposta al segnale di riferimento (S1) in modo da inseguire la legge del moto del convogliatore (7) della macchina master (3; 41; 51; 61).
4. 4. Linea secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che la detta unità ausiliaria (4; 4a, 4b, 4c) comprende un sensore di presenza (28) per rilevare l’ingresso degli sbozzati (2) e almeno un attrezzo (27) atto ad eseguire operazioni comandate; detto sensore (28) essendo collegato all’unità di controllo (16; 44; 52; 64) della detta macchina master (3; 41; 51; 61) per inviare a quest’ultima un segnale (S3) indicativo dell’istante d’ingresso di ciascun sbozzato (2); detto attrezzo (27) essendo collegato all’unità di controllo (16) della detta macchina master (3; 41; 51; 61) per ricevere da questa segnali di attivazione (S4).