ITUA20163917A1 - Isola integrata semiautomatica per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro e relativo procedimento di produzione. - Google Patents

Isola integrata semiautomatica per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro e relativo procedimento di produzione. Download PDF

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ITUA20163917A1
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IT
Italy
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reel
cutting
reels
island
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ITUA2016A003917A
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Claudio Rollino
Daniele Bertiglia
Ivan Parisi
Stefano Lento
Massimiliano Grazian
Andrea Dolce
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Eutro Log S R L
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Description

“Isola integrata semiautomatica per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro e relativo procedimento di produzione”
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un'isola integrata semiautomatica per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro quali carta, film di materiali singoli o accoppiati multistrato, plastici e simili, ed al relativo procedimento di produzione.
Sono note nella tecnica macchine che effettuano il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro.
Tali macchine hanno un'elevata produttività per quanto riguarda le operazioni di taglio della bobina e di preparazione delle bobine di materiale tagliato a strisce, ma presentano il problema di richiedere elevati tempi di set-up per la preparazione della macchina, sia per il carico di bobine nuove da tagliare che per lo scarico delle bobine finite e il carico delle anime nuove.
Un altro problema delle macchine note è causato dal fatto che occupano spazi notevoli sia per l'ingombro delle macchine stesse sia per l'occupazione di aree da parte delle bobine finite tagliate.
Scopo della presente invenzione è quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore, fornendo un'isola integrata semiautomatica, di dimensioni compatte, in cui entrano in ingresso bobine madri da tagliare e dalla quale escono pallet di bobine finite realizzate con il materiale tagliato pronti per essere immagazzinati o per l'immediata spedizione al cliente.
Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un procedimento di produzione dotato di fasi innovative parzialmente automatizzate, realizzabile tramite l'isola integrata semiautomatica per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro della presente invenzione.
I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell’invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un'isola integrata semiautomatica per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro e un procedimento come quelli descritti nelle rispettive rivendicazioni indipendenti. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l’oggetto delle rivendicazioni dipendenti.
Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione.
La presente invenzione verrà meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la Figura 1 è una vista dall'alto di una forma di realizzazione di un'isola integrata semiautomatica per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro secondo la presente invenzione; e
- la Figura 2 è una vista laterale dell'isola integrata semiautomatica per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro secondo la presente invenzione.
Facendo riferimento alle Figure, è illustrata e descritta una forma di realizzazione preferita dell'isola integrata semiautomatica per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro della presente invenzione. Risulterà immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalità equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.
Con riferimento alle figure, l'isola integrata semiautomatica 100 per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro dell'invenzione comprende i seguenti componenti:
sistema di alimentazione bobine 10, in cui è caricata la bobina madre da tagliare;
isola di taglio 20, nella quale si effettuano il taglio della bobina madre e la ribobinatura;
isola di pallettizzazione 30, nella quale bobine finite 39 sono prelevate dall'isola di taglio 20 e sono preparati pallet per la spedizione.
Il sistema di alimentazione bobine 10 comprende mezzi di alimentazione 11 atti a portare una bobina esaurita in una posizione di carico/scarico accessibile da un operatore per scaricare l'anima vuota della bobina esaurita e caricare al suo posto una nuova bobina madre da tagliare, ed a portare contemporaneamente in una posizione di lavoro una bobina madre da tagliare che era stata caricata in precedenza sui mezzi di alimentazione 11.
Preferibilmente i mezzi di alimentazione 11 sono costituiti da uno svolgitore a torretta 11 montato ruotabile su un supporto 12 attorno ad un asse Y-Y che è sostanzialmente perpendicolare ad una direzione X-X di avanzamento del nastro della bobina in svolgimento.
Lo svolgitore a torretta 11 comprende due coppie di primi bracci 15 e secondi bracci 16, le coppie di bracci 15, 16 essendo atte a supportare rispettivamente una prima bobina 14 in una posizione di lavoro, nella quale si effettua lo svolgimento della bobina, ed una seconda bobina 18 in una posizione di carico/scarico, dette prima bobina 14 e seconda bobina 18 essendo ruotabili rispettivamente attorno ad un primo asse Y1-Y1 ed un secondo asse Y2-Y2 sostanzialmente perpendicolari alla direzione X-X di avanzamento del nastro della bobina in svolgimento.
Lo svolgitore a torretta 11 è ruotabile attorno all'asse Y-Y in modo da portare una bobina esaurita nella posizione di carico/scarico accessibile da un operatore per scaricare l'anima vuota della bobina esaurita e caricare al suo posto una nuova bobina madre da tagliare, e con la stessa rotazione portare nella posizione di lavoro una bobina madre da tagliare che era stata caricata in precedenza sullo svolgitore a torretta 11.
I primi bracci 15 ed i secondi bracci 16 sono montati scorrevoli sullo svolgitore a torretta 11 nella direzione dell'asse Y-Y di rotazione dello svolgitore a torretta 11 per adattarsi a bobine di larghezze diverse.
Preferibilmente lo svolgitore a torretta 11 comprende una tavola di giunta 19 cui viene fissato, mediante mezzi di fissaggio come ad esempio barra fermanastro e vacuum, un lembo libero della seconda bobina 18 quando viene caricata sui secondi bracci 16.
L'isola di taglio 20 comprende un gruppo di giunzione 21 automatico comprendente primi mezzi di giunzione preferibilmente costituiti da un dispenser di adesivo mosso da attuatore lineare, atti a giuntare il materiale della bobina madre nuova, quando si trova in posizione di lavoro, con il nastro della bobina esaurita ancora presente nell'isola di taglio 20.
L'isola di taglio 20 comprende inoltre un gruppo incollaggio 22 trasversale automatico comprendente secondi mezzi di giunzione, preferibilmente costituiti da un dispenser di rotolo di adesivo, atti ad eseguire un primo incollaggio per la chiusura di una bobina finita 39 in avvolgimento ed un secondo incollaggio del nastro sull’anima nuova da avvolgere, ad esempio depositando due strisce di bi-adesivo sul nastro ad una distanza prefissata; mezzi di giunzione alternativi possono essere costituiti da un sistema di chiusura a colla di tipo Hot melt noto.
L'isola di taglio 20 comprende una taglierina 26 di tipo noto, munita di:
- gruppi taglio 23 a posizionamento automatico, - gruppo traino, ad esempio con calandra cromata e pressore gommato,
- rullo allargatore gommato a freccia variabile, - gruppo aspirazione rifili completo di ventilatore e sistema Venturi,
- gruppo taglio trasversale,
- due gruppi Lay-on roller gommati, o di altra finitura superficiale in base al tipo di materiale da svolgere,
- uno spintore opzionale per l'estrazione delle bobine finite 39 dagli alberi di avvolgimento 24, 25 su uno scaricatore 32 di tipo noto, atto a spingere in un primo momento le bobine sullo scaricatore 32, e, terminata questa fase, atto a posizionare correttamente le anime nuove precedentemente inserite su un albero frizionato. In alternativa le bobine possono essere scaricate direttamente sull'organo di presa di un robot antropomorfo 31 dell'isola di pallettizzazione 30, che verrà descritto in seguito, e le anime nuove possono essere posizionate dal robot antropomorfo 31 sugli alberi frizionati nella posizione richiesta,
- gruppo cambio formato atto a spostare una fascia tagliata del nastro dall'albero di avvolgimento inferiore 25 a quello superiore 24, nel caso di cambio formato della bobina madre e/o modifica del numero di tagli e larghezza delle bobine finite 39.
L'isola di pallettizzazione 30 comprende i seguenti gruppi:
- robot antropomorfo 31 completo di pinza per presa della bobina, presa delle anime o di un'interfalda a bobina 36 o a foglio;
- scaricatore 32 opzionale;
- bilancia 33 opzionale per la pesatura delle bobine finite 39;
- etichettatrice IN/OUT 34 opzionale;
- confezionatrice delle bobine singole 35 opzionale;
- interfalda opzionale a bobina 36 o a foglio; - rulliere di uscita pallet 37 opzionali;
- dispenser per anime 38 o in alternativa taglia anime lineare o sistema di taglio automatico CC.
L'isola integrata semiautomatica 100 dell'invenzione è inoltre dotata di un software di gestione della produzione per la sincronizzazione del sistema di alimentazione bobine 10, dell'isola di taglio 20 e dell'isola di pallettizzazione 30.
Verrà ora descritto il funzionamento dell'isola integrata semiautomatica 100 secondo la presente invenzione, che avviene sotto il controllo del software di gestione.
Lo svolgitore a torretta 11 è strutturato in modo che, mentre la prima bobina 14 è in svolgimento sul primo asse Y1-Y1 supportata dai primi bracci 15, l’operatore può caricare la seconda bobina 18 sui secondi bracci 16, e prepararla per effettuare il cambio automatico di bobina che va eseguito a velocità nulla. In particolare l’operatore utilizzando mezzi di movimentazione costituiti ad esempio da un transpallet, una piattaforma, o qualsiasi altra attrezzatura atta allo scopo, carica la seconda bobina 18 sui secondi bracci 16 dello svolgitore a torretta 11.
L’operatore prepara il cambio “pulendo” la seconda bobina 18 e fissando il lembo libero del nastro alla tavola di giunta 19 mediante i mezzi di fissaggio.
Al momento del cambio, la rotazione della prima bobina 14 in lavoro si arresta, si attiva la rotazione dello svolgitore a torretta 11 attorno all'asse Y-Y in modo da portare la prima bobina 14 esaurita in una posizione accessibile dall’operatore per poter scaricare l’anima vuota e caricare una nuova bobina madre.
Nel frattempo, il materiale della seconda bobina 18 che è stata portata in posizione di lavoro a seguito della rotazione dello svolgitore a torretta 11, viene giuntato automaticamente mediante i primi mezzi di giunzione del gruppo di giunzione 21 con il nastro della bobina esaurita ancora presente in macchina.
Terminata la fase di giunzione tra il materiale della bobina madre nuova ed il nastro della bobina esaurita ancora presente in macchina, la macchina accelera per riportarsi alla velocità di produzione desiderata.
Il sistema completamente automatico per il posizionamento dei gruppi taglio 23 e dei relativi controcoltelli consente di ridurre i tempi di setup sulla macchina per cui, ogni volta che si ha la necessità di un riposizionamento dei gruppi, l’operatore può occuparsi di altre attività quali il cambio della bobina sullo svolgitore, il riposizionamento sensore guidanastro.
Il gruppo incollaggio 22 trasversale automatico per mezzo dei secondi mezzi di giunzione esegue l'incollaggio del nastro per la chiusura della bobina finita 39 in avvolgimento e l’incollaggio del nastro per collegarlo all’anima nuova da avvolgere.
In una successiva fase di scarico delle bobine finite 39 lo spintore dell'isola di taglio 20 provvede a spingere le bobine finite 39 sullo scaricatore 32 o sull’organo di presa del robot antropomorfo 31.
In una successiva fase di carico delle anime nuove, lo spintore provvede a posizionare correttamente le anime nuove inserite in precedenza sull’albero frizionato dal robot antropomorfo 31.
In una forma di realizzazione alternativa dell'isola integrata semiautomatica 100 dell'invenzione il robot antropomorfo 31 posiziona direttamente le anime sugli alberi frizionati nelle posizioni corrette.
Le anime nuove verranno provviste di adesivo mediante il sistema di chiusura bobine precedentemente illustrato.
Nel caso in cui sia necessaria una modifica del numero di tagli e larghezza delle bobine finite 39 il gruppo di cambio formato permette di avvolgere sull’albero di avvolgimento superiore 24 una fascia tagliata che prima veniva avvolta sull’albero di avvolgimento inferiore 25.
Infine si ha un ciclo di pallettizzazione che comprende le fasi di:
estrarre le bobine finite 39, con le sotto fasi di cambio pinza/ presa albero, deposito delle bobine sullo scaricatore 32 o sull’organo di presa del robot antropomorfo 31, cambio albero / presa pinza;
caricare le anime sugli alberi frizionati, con le sotto fasi di presa anima, inserimento anima sull'albero frizionato;
spostare le bobine finite 39 sul pallet, con le sotto fasi di presa bobina finita 39 dallo scaricatore 32 (opzionale), deposito sul pallet;
il ciclo di pallettizzazione comprende inoltre le fasi opzionali, ognuna delle quali può essere o meno prevista, di:
spostare le bobine finite 39 dallo scaricatore 32 alla bilancia 33, con le sotto fasi di presa bobina finita 39 dallo scaricatore 32, deposito sulla bilancia 33; in alternativa spostare le bobine finite 39 dall’organo di presa del robot antropomorfo 31 alla bilancia 33;
spostare le bobine finite 39 dalla bilancia 33 alla etichettatrice 34, con le sotto fasi di presa bobina finita 39 dalla bilancia 33, deposito sulla etichettatrice 34;
spostare le bobine finite 39 dalla etichettatrice 34 alla confezionatrice 35, con le sotto fasi di presa bobina finita 39 dalla etichettatrice 34, deposito sulla confezionatrice 35;
spostare le bobine finite 39 dalla confezionatrice 35 al pallet, con le sotto fasi di presa bobina finita 39 dalla confezionatrice 35, deposito sul pallet;
posare l'interfalda 36, con le sotto fasi di cambio pinza/pinza interfalda (opzionale), presa dell'interfalda 36, posa dell'interfalda 36, cambio pinza interfalda/pinza.
L'isola integrata semiautomatica 100 sopra descritta consente pertanto di realizzare un procedimento innovativo per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro. Tale procedimento comprendente le fasi di:
caricare una seconda bobina 18 su mezzi di alimentazione 11 di un'isola integrata semiautomatica 100, mentre una prima bobina 14 è in svolgimento supportata da detti mezzi di alimentazione 11;
arrestare la rotazione della prima bobina 14 quando è esaurita;
attivare i mezzi di alimentazione 11 per portare la prima bobina 14 esaurita in una posizione accessibile dall’operatore per poter scaricare l'anima vuota e caricare una nuova bobina da tagliare;
giuntare il materiale della seconda bobina 18 portata in posizione di lavoro dai mezzi di alimentazione 11 con il nastro della bobina esaurita ancora presente in macchina; accelerare la rotazione della seconda bobina 18 portata in posizione di lavoro per riportarla alla velocità di produzione desiderata;
posizionare gruppi taglio 23 dell'isola integrata semiautomatica 100 in una posizione di lavoro;
avviare l'operazione di taglio del materiale della seconda bobina 18.
Vantaggiosamente l'isola integrata semiautomatica 100 dell'invenzione riduce i tempi di set-up grazie allo svolgitore a torretta 11 ed al posizionamento automatico dei gruppi taglio 23.
Vantaggiosamente il ciclo automatico svolto dal robot antropomorfo 31 dell'isola di pallettizzazione 30 permette anch'esso di ridurre i tempi di set-up di scarico bobine finite 39 e carico anime nuove.
Sono state illustrate e descritte in precedenza alcune forme di realizzazione preferite della presente invenzione: ovviamente, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Isola integrata semiautomatica (100) per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro comprendente: un sistema di alimentazione bobine (10) comprendente mezzi di alimentazione (11) su cui è caricata almeno una bobina (14, 18) da tagliare; un'isola di taglio (20), nella quale sono effettuati il taglio della bobina (14, 18) e la ribobinatura; un'isola di pallettizzazione (30), nella quale sono prelevate dall'isola di taglio (20) bobine finite (39) e preparati i pallet per la spedizione; caratterizzata dal fatto che detti mezzi di alimentazione (11) sono atti a portare una bobina esaurita in una posizione di carico/scarico accessibile da un operatore per scaricare l'anima vuota della bobina esaurita e caricare al suo posto una nuova bobina da tagliare, ed a portare contemporaneamente in una posizione di lavoro la bobina (14, 18) da tagliare caricata in precedenza sui mezzi di alimentazione (11), e/o caratterizzata dal fatto che l'isola di taglio (20) comprende: un gruppo di giunzione (21) automatico comprendente primi mezzi di giunzione atti a giuntare il materiale della bobina nuova da tagliare che si trova in posizione di lavoro con il nastro della bobina esaurita ancora presente nell'isola di taglio (20), un gruppo incollaggio (22) trasversale automatico comprendente secondi mezzi di giunzione atti ad eseguire un primo incollaggio per la chiusura di una bobina finita (39) in avvolgimento ed un secondo incollaggio del nastro sull’anima nuova da avvolgere.
  2. 2. Isola integrata semiautomatica (100) per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i mezzi di alimentazione (11) sono costituiti da uno svolgitore a torretta (11) montato ruotabile su un supporto (12) attorno ad un asse (Y-Y) che è sostanzialmente perpendicolare ad una direzione (X-X) di avanzamento del nastro della bobina in svolgimento, in modo da portare una bobina esaurita nella posizione di carico/scarico accessibile da un operatore per scaricare l'anima vuota della bobina esaurita e caricare al suo posto una nuova bobina madre da tagliare, e con la stessa rotazione portare nella posizione di lavoro una bobina madre da tagliare che era stata caricata in precedenza sullo svolgitore a torretta (11).
  3. 3. Isola integrata semiautomatica (100) per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che lo svolgitore a torretta (11) comprende due coppie di primi bracci (15) e secondi bracci (16), dette coppie di bracci (15, 16) essendo atte a supportare rispettivamente una prima bobina (14) in una posizione di lavoro, nella quale si effettua lo svolgimento della bobina, ed una seconda bobina (18) in una posizione di carico/scarico, dette prima bobina (14) e seconda bobina (18) essendo ruotabili rispettivamente attorno ad un primo asse (Y1-Y1) ed un secondo asse (Y2-Y2) sostanzialmente perpendicolari alla direzione (X-X) di avanzamento del nastro della bobina in svolgimento.
  4. 4. Isola integrata semiautomatica (100) per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzata dal fatto che detti primi bracci (15) e detti secondi bracci (16) sono montati scorrevoli sullo svolgitore a torretta (11) nella direzione dell'asse (Y-Y) di rotazione dello svolgitore a torretta (11) per adattarsi a bobine di larghezze diverse.
  5. 5. Isola integrata semiautomatica (100) per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2 a 4, caratterizzata dal fatto che lo svolgitore a torretta (11) comprende una tavola di giunta (19) cui viene fissato mediante mezzi di fissaggio un lembo libero della seconda bobina (18) quando viene caricata sui secondi bracci (16).
  6. 6. Isola integrata semiautomatica (100) per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l'isola di taglio (20) comprende una taglierina (26) comprendente: - gruppi taglio (23) a posizionamento automatico, - un gruppo traino, - un rullo allargatore, - un gruppo aspirazione rifili, - un gruppo taglio trasversale, - due gruppi Lay-on roller, - un gruppo cambio formato atto a spostare una fascia tagliata del nastro da un albero di avvolgimento inferiore (25) ad un albero di avvolgimento superiore (24), nel caso di cambio formato della bobina madre e/o modifica del numero di tagli e larghezza delle bobine finite (39).
  7. 7. Isola integrata semiautomatica (100) per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che comprende inoltre uno spintore per l'estrazione delle bobine finite (39) dagli alberi di avvolgimento (24, 25) su uno scaricatore (32) o sull’organo di presa di un robot antropomorfo (31).
  8. 8. Isola integrata semiautomatica (100) per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l'isola di pallettizzazione (30) comprende i seguenti gruppi: - un robot antropomorfo (31) completo di pinza per presa della bobina, presa delle anime o di un'interfalda (36); - un dispenser per anime (38) o in alternativa un taglia anime lineare o un sistema di taglio automatico; e caratterizzata dal fatto che l'isola di pallettizzazione (30) può comprendere almeno uno dei seguenti gruppi: - uno scaricatore (32); - una bilancia (33) per la pesatura delle bobine finite (39); - un'etichettatrice (34); - una confezionatrice (35) delle bobine singole; - un'interfalda (36); - rulliere di uscita pallet (37).
  9. 9. Procedimento per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro comprendente le fasi di: - caricare una seconda bobina (18) su mezzi di alimentazione (11) di un'isola integrata semiautomatica (100) mentre una prima bobina (14) è in svolgimento supportata da detti mezzi di alimentazione (11); - arrestare la rotazione della prima bobina (14) quando è esaurita; - attivare i mezzi di alimentazione (11) per portare la prima bobina (14) esaurita in una posizione accessibile da un operatore per poter scaricare l'anima vuota e caricare una nuova bobina da tagliare; - giuntare il materiale della seconda bobina (18) portata in posizione di lavoro dai mezzi di alimentazione (11) con il nastro della bobina esaurita ancora presente in macchina; - accelerare la rotazione della seconda bobina (18) portata in posizione di lavoro per riportarla alla velocità di produzione desiderata; - posizionare gruppi taglio (23) dell'isola integrata semiautomatica (100) in una posizione di lavoro; - avviare l'operazione di taglio del materiale della seconda bobina (18).
  10. 10. Procedimento per il taglio e la ribobinatura di bobine di materiali in nastro secondo la rivendicazione 9, comprendente inoltre un ciclo di pallettizzazione che comprende le fasi di: - estrarre le bobine finite (39); - caricare le anime sugli alberi frizionati; - spostare le bobine finite (39) su un pallet; - posare un'interfalda (36); o, in alternativa alla fase di spostare le bobine finite (39) su un pallet, almeno una delle fasi opzionali di: - spostare le bobine finite (39) su uno scaricatore (32); - spostare le bobine finite (39) su una bilancia o dallo scaricatore (32) ad una bilancia (33); - spostare le bobine finite (39) su una etichettatrice (34) o dalla bilancia (33) ad una etichettatrice (34); - spostare le bobine finite (39) su una confezionatrice (35) o dalla etichettatrice (34) ad una confezionatrice (35); - spostare le bobine finite (39) dalla confezionatrice (35) ad un pallet.
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