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IT201800007659A1 - Procedimento per determinare la posizione degli attuatori di una macchina automatica per la produzione di articoli dell’industria del tabacco - Google Patents

Procedimento per determinare la posizione degli attuatori di una macchina automatica per la produzione di articoli dell’industria del tabacco Download PDF

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Publication number
IT201800007659A1
IT201800007659A1 IT102018000007659A IT201800007659A IT201800007659A1 IT 201800007659 A1 IT201800007659 A1 IT 201800007659A1 IT 102018000007659 A IT102018000007659 A IT 102018000007659A IT 201800007659 A IT201800007659 A IT 201800007659A IT 201800007659 A1 IT201800007659 A1 IT 201800007659A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
actuator
actuators
interference
interference matrix
test
Prior art date
Application number
IT102018000007659A
Other languages
English (en)
Inventor
Paolo Zanni
Stefano Salmi
Luca Federici
Original Assignee
Gd Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gd Spa filed Critical Gd Spa
Priority to IT102018000007659A priority Critical patent/IT201800007659A1/it
Priority to DE102019120451.8A priority patent/DE102019120451A1/de
Publication of IT201800007659A1 publication Critical patent/IT201800007659A1/it

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    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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    • B25J9/16Programme controls
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    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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Description

DESCRIZIONE
dell'invenzione industriale dal titolo:
"Procedimento per determinare la posizione degli attuatori di una macchina automatica per la produzione di articoli dell’industria del tabacco."
SETTORE DELLA TECNICA
La presente invenzione è relativa ad un procedimento per determinare la posizione degli attuatori di una macchina automatica per la produzione di articoli dell’industria del tabacco.
La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione nella determinazione della posizione degli attuatori di una macchina automatica confezionatrice che produce pacchetti di sigarette, cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere di generalità.
ARTE ANTERIORE
Una macchina automatica confezionatrice per sigarette comprende una pluralità di attuatori che agiscono sugli articoli per modificarne la conformazione, la struttura o la posizione e ciascun attuatore può assumere una pluralità di posizioni diverse.
Generalmente, gli attuatori comprendono motori elettrici o cilindri pneumatici e sono collegati in modo solidale a parti meccaniche di diverse forme e dimensioni atte a lavorare gli articoli.
In caso di errato azionamento (eventualmente anche dovuto ad una errata posizione di partenza in seguito ad un intervento tecnico durante il quale gli attuatori sono stati spostati manualmente da un operatore) due o più attuatori possono collidere, e quindi possono essere, in certi casi, causa di interferenze (battute meccaniche) fra le parti meccaniche ad essi collegate, rischiando quindi di causare la rottura o il danneggiamento di tali parti meccaniche o degli articoli su cui esse lavorano.
All’avviamento della macchina automatica (ad esempio dopo uno spegnimento improvviso per mancanza di alimentazione o alla prima accensione dopo l’installazione) o in caso di arresto imprevisto (ad esempio in seguito alla rottura del materiale o a causa di un malfunzionamento), gli attuatori si possono trovare in posizioni non definite (cioè non note ai loro controllori) in seguito all’intervento manuale di un operatore (che ha sostituito delle parti o modificato la conformazione della macchina) e necessitano di un procedimento per determinare la loro posizione assoluta (rispetto, cioè, a delle componenti fisse della macchina) per la messa in moto della macchina automatica.
La posizione assoluta di un attuatore (o della parte meccanica ad esso collegata), definita rispetto ad un sistema di riferimento inerziale (ovvero fisso, in altre parole solidale con il telaio della macchina automatica), può differire dalla posizione rilevata dal controllore dell’attuatore, la quale fa invece riferimento alla posizione (casuale) del sistema (tipicamente un sensore di posizione di tipo encoder) che misura la posizione dell’attuatore.
Per far sì che la macchina automatica svolga efficacemente la sua funzione, la posizione relativa di un attuatore è solitamente compensata durante la messa a punto della macchina automatica. In particolare, alla posizione rilevata viene solitamente aggiunto o sottratto un valore di compensazione (offset) in modo da ottenere la posizione assoluta di tale attuatore secondo la formula:
nella quale indica la posizione assoluta dell’attuatore rispetto ad un sistema solidale con il telaio della macchina automatica, indica la posizione rilevata dell’attuatore (“measured position”) ed indica il valore di compensazione (“offset”) che può essere sia positivo che negativo.
Solitamente, per definire il valore di compensazione, vengono progettati appositamente dei sistemi per effettuare il cosiddetto “zero meccanico” dell’attuatore. In altre parole, l’attuatore folle (ovvero non in coppia, quindi senza corrente) viene portato manualmente da un operatore contro una battuta meccanica o in una posizione di spina (posizione definita in fase di progettazione ed unica che consente ad una spina metallica di entrare in un apposito alloggiamento). Tali procedimenti sono particolarmente complessi in caso di attuatori molto pesanti o poco accessibili.
Generalmente, la definizione del valore di compensazione è quindi un operazione dispendiosa sotto molti punti di vista. Essa necessita di progettazioni dedicate e materiali appositi (per le spine) lavorati con tecniche dispendiose a causa dell’alta precisione necessaria nel definire il valore di compensazione di ciascun attuatore (la tolleranza fra una spina ed il rispettivo foro atto ad accoglierla deve essere particolarmente accurata). Inoltre, a bordo di una macchina automatica con una pluralità di attuatori, spesso sono necessarie più spine di diverse dimensioni e precisioni, con possibile confusione per gli operatori non esperti oppure ritardi della produzione in caso di smarrimento di una di queste spine.
Di conseguenza, la definizione del valore di compensazione risulta essere un’operazione solitamente molto lunga, che necessita di almeno un operatore e che incide sul tempo di consegna, di installazione e di recupero (ad esempio dopo un guasto con relativa sostituzione di una parte) della macchina automatica.
DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE
Scopo della presente invenzione è fornire un procedimento per determinare la posizione degli attuatori di una macchina automatica per la produzione di articoli dell’industria del tabacco che sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, sia di semplice ed economica realizzazione.
In accordo con la presente invenzione, viene fornito un procedimento per determinare la posizione degli attuatori di una macchina automatica per la produzione di articoli dell’industria del tabacco secondo quanto rivendicato nelle rivendicazioni allegate. Viene fornita anche una macchina automatica per l’industria del tabacco atta a realizzare il suddetto procedimento.
Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione preferite della presente invenzione formando parte integrante della presente descrizione.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, in cui:
• la figura 1 è una vista prospettica e schematica di una macchina automatica per la produzione di articoli dell’industria del tabacco;
• la figura 2 è una vista schematica di parte della macchina automatica della figura 1 in cui sono presenti due attuatori;
• le figure 3, 4 e 5 sono rispettivamente tre viste in pianta della parte di macchina della figura 2 che illustrano diverse fasi del procedimento di determinazione delle posizione dei due attuatori della parte di macchina automatica della figura 2;
• la figura 6 illustra una possibile matrice di interferenza relativa alla parte di macchina della figura 2;
• la figura 7 illustra un possibile diagramma di flusso del procedimento per determinare la posizione di un attuatore di una parte di una macchina automatica in cui sono presenti due attuatori; e
• la figura 8 è una vista schematica di una variante della parte di macchina della figura 2 in cui sono presenti tre attuatori.
FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE
Nella figura 1 è illustrata una macchina 1 automatica per la produzione di articoli dell’industria del tabacco, in particolare una macchina 1 automatica confezionatrice per l’applicazione di un sovraincarto trasparente a pacchetti di sigarette. Secondo un primo aspetto della presente invenzione, viene fornito un procedimento per determinare la posizione degli attuatori di almeno una parte della macchina 1 automatica.
La macchina 1 automatica comprende diverse parti atte ad effettuare delle lavorazioni sugli articoli (pacchetti 4 di sigarette nella forma di attuazione illustrata nella figura 1). In particolare, la macchina 1 automatica comprende una parte 2 provvista di un insieme (almeno due) di attuatori 8 e 9, ciascuno dei quali può assumere una pluralità di posizioni diverse.
Secondo alcune preferite ma non limitative forme di attuazione, gli attuatori 8 e 9 comprendono dei motori elettrici (in particolare di tipo brushless). Secondo ulteriori forme di attuazione non illustrate, gli attuatori 8 e 9 comprendono anche tipi di azionamenti diversi dai motori elettrici (ad esempio cilindri pneumatici o idraulici, cilindri ad attuazione elettrica, ecc.).
La parte 2 della macchina automatica della figura 1 è illustrata frontalmente e schematicamente nelle figure 2, 3, 4 e 5. Tale parte 2 comprende: una ruota 5 montata girevole attorno ad un asse A di rotazione centrale e provvista di sedi 6 (in particolare tasche) atte ad accogliere i pacchetti 4 di sigarette ed (almeno) uno spingitore 7 atto a spingere i pacchetti 4 di sigarette all’interno delle sedi 6 della ruota 5 mobile.
Nella non limitativa forma di attuazione illustrata nelle figure 2, 3, 4 e 5, sono presenti due attuatori 8 e 9: un primo attuatore 8 è accoppiato alla ruota 5 per comandare la rotazione della ruota 5 attorno all’asse A di rotazione ed è provvisto di un motore elettrico rotante (ad esempio di tipo brushless) che porta in rotazione la ruota 5 attraverso l’interposizione di un riduttore (non illustrato); un secondo attuatore 9 è accoppiato allo spingitore 7 per comandare lo spostamento lineare dello spingitore 7 lungo una direzione D e per una corsa (stroke) predefinita S (figura 2) ed è provvisto di un motore elettrico rotante (ad esempio di tipo brushless) e di un riduttore che trasforma il movimento circolare in movimento lineare (in alternativa il secondo attuatore 9 potrebbe comprendere un motore elettrico lineare oppure un cilindro pneumatico/idraulico).
La parte 2 della macchina 1 automatica presenta quindi due attuatori 8 e 9 che possono generare delle posizioni di interferenza (o interferenze). Con la terminologia “posizioni di interferenza” (o “interferenze”) si intendono tutte quelle combinazioni di posizioni degli attuatori 8 e 9 che generano delle collisioni tra delle componenti meccaniche della macchina 1 automatica (ad esempio tra la ruota 5 e lo spingitore 7 e/o un pacchetto 4 che si interpone tra la ruota 5 e lo spingitore 7).
In certi casi, un attuatore 8 o 9 può trovarsi in posizioni che non consentono all’altro attuatore 9 o 8 di muoversi liberamente (cioè non permettono all’altro attuatore 9 o 8 di assumere una qualunque delle sue possibili posizioni) in quanto genererebbero delle collisioni.
Nella figura 5, l’attuatore 8 della ruota 5 si trova in una posizione in cui allo spingitore 7 non è permesso l’ingresso con il prodotto (il pacchetto 4 di sigarette) in una delle sedi 6. Di conseguenza, l’attuatore 9 dello spingitore 7 non può muoversi liberamente (cioè non può far assumere allo spingitore 7 una qualunque delle sue possibili posizioni lungo la corsa S) poiché potrebbe generare una collisione tra lo spingitore 7 e la ruota 5, in quanto la ruota 5 si trova in una posizione non adatta all’inserimento del pacchetto 4 di sigarette nella sede 6 da parte dello spingitore 7. In altre parole, data la posizione dell’attuatore 8 della ruota 5, se l’attuatore 9 dello spingitore 7 si muovesse percorrendo la sua corsa S per provare ad inserire il pacchetto 4 di sigarette all’interno di una delle sedi 6, il pacchetto 4 di sigarette prima, ed eventualmente lo spingitore 7 poi, andrebbero a collidere con la ruota 5, generando spreco di materiale ed una possibile/probabile rottura di componenti meccaniche. Tuttavia, tale combinazione di posizioni degli attuatori 8 e 9 consente libero movimento all’attuatore 8 della ruota 5, in quanto, facendo girare la ruota 5, non causerebbe alcuna collisione tra la ruota 5 e lo spingitore 7 od un pacchetto 4 di sigarette.
In altri casi, invece, un attuatore 8 e 9 può trovarsi in delle posizioni che consentono all’altro attuatore 9 o 8 di muoversi liberamente (cioè permettono all’altro attuatore 9 o 8 di assumere una qualunque delle sue possibili posizioni) senza generare collisioni.
Come illustrato nella figura 4, l’attuatore 8 della ruota 5 si trova in una posizione in cui allo spingitore 7 è permesso l’ingresso con il prodotto (il pacchetto 4 di sigarette) in una delle sedi 6. Di conseguenza, l’attuatore 9 dello spingitore 7 può muoversi liberamente (cioè può assumere una qualunque delle sue possibili posizioni) senza generare alcuna collisione tra lo spingitore 7 e la ruota 5, in quanto la ruota 5 si trova in una posizione adatta all’inserimento del pacchetto 4 di sigarette nella sede 6 da parte dello spingitore 7. In altre parole, data la posizione dell’attuatore 8 della ruota 5, se l’attuatore 9 dello spingitore 7 si muovesse percorrendo la sua corsa S per inserire il pacchetto 4 di sigarette all’interno di una delle sedi 6, non genererebbe alcuna collisione tra il pacchetto 4 di sigarette e/o lo spingitore 7 con la ruota 5. Tuttavia, tale combinazione di posizioni degli attuatori 8 e 9 non consente libero movimento all’attuatore 8 della ruota 5, in quanto, facendo girare la ruota 5, causerebbe una collisione tra la ruota 5 ed il pacchetto 4 di sigarette nel caso in cui il pacchetto 4 di sigarette fosse solo parzialmente inserito nella sede 6, oppure causerebbe una collisione tra la ruota 5 e lo spingitore 7 nel caso in cui il pacchetto 4 di sigarette fosse completamente inserito e lo spingitore 7 fosse parzialmente all’interno della sede 6. In entrambi i casi sarebbe necessario fermare e ripristinare la macchina 1 automatica e nel secondo caso sarebbe probabile anche una rottura di componenti meccaniche. Nella figura 6, con il numero 10 è indicata nel suo complesso una matrice di interferenza che fornisce per ciascuna posizione dei due attuatori 8 e 9 la presenza o l’assenza di posizioni di interferenza (o interferenze) rispetto a tutte le possibili posizioni dell’altro attuatore 9 e 8.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, la matrice di interferenza 10 presenta una dimensione per ciascun attuatore 8 o 9. Ovvero, nella matrice 10 di interferenza sono riportate sull’asse delle ordinate tutte le possibili posizioni (0…n8) dell’attuatore 8 della ruota 5 e sull’asse delle ascisse tutte le possibili posizioni (0…n9) dell’attuatore 9 dello spingitore 7. In altre parole, il movimento di ciascun attuatore 8 o 9 corrisponde al movimento lungo una dimensione della matrice 10 di interferenza, quindi lungo l’asse delle ordinate per l’attuatore 8 e lungo l’asse delle ascisse per l’attuatore 9.
In particolare, ciascun attuatore 8 o 9 può essere azionato da una unità 15 di controllo in entrambi i versi della corrispondente dimensione (rispettivamente ordinate e ascisse) della matrice di interferenza. Più in particolare, almeno un attuatore 8 o 9 effettua spostamenti di prova in entrambi i versi.
L’intera corsa di ciascun attuatore 8 o 9 viene suddivisa in un numero n8 ed n9 finito di posizioni e tale numero n8 ed n9 finito di posizioni è arbitrario e dipende dal grado di risoluzione che si desidera: ad esempio nel caso dell’attuatore 8 della ruota 5 è possibile una libertà di attuazione lungo l’intero angolo giro e quindi la corsa dell’attuatore 8 può venire divisa in 360 posizioni (distanti 1° una dall’altra), può venire divisa in 72 posizioni (distanti 5° una dall’altra), oppure può venire divisa in 720 posizioni (distanti 0,5° una dall’altra); invece, nel caso dell’attuatore 9 dello spingitore 7 la corsa S può venire divisa in posizioni distanti 1 mm una dall’altra, in posizioni distanti 1 cm una dall’altra, in posizioni distanti 0,2 mm una dall’altra… Nella matrice 10 di interferenza della figura 6 alcune righe ed alcune colonne sono indicate tratteggiate, per indicare cioè la possibile presenza di un numero diverso di righe o colonne in funzione della risoluzione desiderata per ciascun attuatore 8 e 9. Generalmente, la risoluzione utilizzata per ciascun attuatore 8 e 9 è all’incirca pari alla precisione dell’attuatore 8 e 9 stesso, ovvero non ha senso utilizzare una risoluzione dell’ordine dei micron se un attuatore 8 o 9 ha una precisione dell’ordine di centimetri e viceversa.
La matrice 10 di interferenza è provvista di una pluralità di caselle 11, ciascuna delle quali è relativa quindi ad una coppia di posizioni degli attuatori 8 e 9, ovvero è relativa ad una corrispondente posizione dell’attuatore 8 associata ad una corrispondente posizione dell’attuatore 9. Data una posizione dell’attuatore 8 o 9, la matrice 10 di interferenza definisce, sulla base di tale posizione dell’attuatore 8 o 9, se per ogni posizione dell’attuatore 9 o 8 (che insieme formano una riga o colonna della matrice 10 di interferenza) si verifica una condizione (posizione) di interferenza tra delle parti meccaniche nella parte 2 della macchina 1 automatica.
La matrice 10 di interferenza presenta quindi un numero caselle 11 uguale al prodotto del numero di posizioni degli attuatori 8 e 9 (ovvero al prodotto tra il numero n9 di righe ed il numero n8 di colonne). In particolare, all’interno di ciascuna casella 11 può essere presente o non presente un valore “X”. Il valore “X” all’interno di una casella 11 indica che la relativa coppia di posizioni determina una interferenza (e che quindi quella coppia di posizioni non è consentita), in quanto, se si verificasse che entrambi gli attuatori 8 e 9 si trovino in quelle posizioni vi sarebbe una collisione meccanica tra degli elementi meccanici (ad esempio tra la ruota 5 e lo spingitore 7) o tra degli elementi meccanici ed un articolo (ad esempio tra la ruota 5 ed un pacchetto 4 di sigarette).
Ovviamente il valore “X” può essere sostituito da un qualunque altro valore, immagine o simbolo predefinito avente la stessa funzione di fornire informazioni sulla presenza di interferenze date le posizioni degli attuatori 8 e 9.
Secondo la non limitativa forma di attuazione illustrata nella figura 6, l’assenza del valore “X” all’interno di una casella 11 indica che la relativa coppia di posizioni dei due attuatori 8 e 9 non determina una interferenza. In altre parole, la mancanza del valore “X” all’interno di una casella 11 determina che quella coppia di posizioni è consentita, in quanto nessun elemento della macchina 1 automatica entrerebbe involontariamente in collisione con un altro elemento. Il procedimento per determinare la posizione degli attuatori 8 e 9 della parte 2 della macchina 1 automatica prevede di determinare una matrice di interferenza 10 che fornisce per ciascuna posizione assoluta dell’attuatore 8 la presenza o l’assenza di interferenze rispetto a tutte le possibili posizioni assolute dell’attuatore 9 (e viceversa). Con “posizione assoluta” si intende la posizione di un attuatore 8 o 9 (o della parte meccanica ad esso collegata) rispetto ad un sistema di riferimento inerziale (ovvero fisso, in altre parole solidale con il telaio della macchina 1 automatica).
Il procedimento prevede di misurare una posizione rilevata degli attuatori 8 e 9, dove con “posizione rilevata” si intende la posizione di un attuatore 8 o 9 rispetto alla posizione (casuale) del sistema (tipicamente un sensore di posizione di tipo encoder) che misura la posizione dell’attuatore 8 o 9. In altre parole, la posizione rilevata corrisponde al valore digitale rilevato tramite l’encoder senza che esso venga filtrato o compensato.
Inoltre, il procedimento prevede di azionare almeno un attuatore 8 o 9 per far compiere all’attuatore 8 o 9 stesso, a partire dalla posizione rilevata, uno spostamento di prova avente una corsa predefinita o, in alternativa, avente una corsa inferiore alla corsa predefinita a causa del raggiungimento di una posizione di interferenza. In altre parole, l’attuatore 8 o 9 viene azionato dalla unità di controllo 15, la quale è a conoscenza della posizione rilevata dell’attuatore 8 o 9, al fine di compiere uno spostamento predefinito (che dipende dal tipo di attuatore 8 o 9 e dalle distanze che può percorrere). In particolare, gli attuatori 8 e 9 possono essere azionati dall’unità di controllo 15.
Il procedimento comprende l’ulteriore fase di rilevare, tramite un sistema 3 di controllo (in particolare incluso nell’unità 15 di controllo come illustrato schematicamente nella figura 1) e durante lo spostamento di prova, la forza o coppia (rispettivamente per motori lineari o rotativi) necessaria ad azionare l’attuatore 8 o 9. In particolare, poiché gli attuatori 8 e 9 sono dei motori elettrici, tale controllo di forza o coppia corrisponde ad un controllo di corrente (la quale è direttamente proporzionale alla coppia o alla forza generata da un motore elettrico).
Il procedimento comprende inoltre la fase di determinare il raggiungimento di una posizione di interferenza, la quale si presenta se, durante lo spostamento di prova, la corrente (e quindi la forza o la coppia) necessaria ad azionare l’attuatore 8 o 9 superano un valore di soglia. Nel caso in cui tale valore di soglia venga superato, il sistema 3 di controllo comunica all’unità 15 di controllo degli attuatori 8 e 9 di interrompere l’azionamento dell’attuatore 8 o 9. In altre parole, nel caso in cui, durante lo spostamento di prova, il valore di soglia viene superato, vale a dire che è stata raggiunta una posizione di interferenza, ovvero che l’attuatore 8 o 9 che sta compiendo lo spostamento di prova ha incontrato un ostacolo (che richiede più sforzo, ovvero più corrente, rispetto ad una condizione senza ostacoli, per continuare il movimento).
Vantaggiosamente ma non necessariamente, durante lo spostamento di prova viene verificato, in particolare dal sistema 3 di controllo, che il valore della corrente (e quindi la forza o la coppia) di ciascun motore elettrico (attuatori 8 e 9) rientri all’interno di un intervallo di tolleranza predefinito e delimitato da un valore di soglia superiore e da un valore di soglia inferiore. In tal modo è possibile rilevare sia una interferenza (nel caso in cui il valore della corrente di un motore elettrico superi il valore di soglia superiore) sia la rottura di una parte meccanica (nel caso in cui il valore della corrente di un motore elettrico sia minore del valore di soglia inferiore, in questo caso infatti il carico di un motore elettrico, quindi la corrente necessaria a muoverlo, risulta essere inferiore a quanto previsto).
Infine, il procedimento comprende la fase di utilizzare la matrice 10 di interferenza per determinare univocamente la posizione assoluta degli attuatori 8 e/o 9 sulla base dei risultati ottenuti dagli spostamenti di prova.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, gli attuatori 8 e 9 sono azionati sequenzialmente, ovvero uno dopo l’altro.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, il procedimento per determinare la posizione degli attuatori 8 e 9 prevede di memorizzare la matrice 10 di interferenza in una memoria 14 dell’unità 15 di controllo (illustrata schematicamente nella figura 1) della macchina 1 automatica che è atta a pilotare gli attuatori 8 e 9.
Secondo alcune forme di attuazione non limitative, la fase di memorizzare la matrice 10 di interferenza nella memoria 14 dell’unità 15 di controllo avviene dopo che l’unità 15 di controllo ha elaborato la matrice 10 di interferenza da utilizzare per il procedimento per determinare la posizione degli attuatori 8 e 9. Secondo altre forme di attuazione non limitative, la fase di memorizzare la matrice 10 di interferenza nella memoria 14 dell’unità 15 di controllo avviene dopo che la matrice 10 di interferenza è stata elaborata da un dispositivo esterno alla macchina 1 automatica. Di conseguenza, la matrice 10 di interferenza può essere elaborata anche off-line, senza la necessità di essere connessi alla macchina 1 automatica. Questa caratteristica può essere molto utile nel caso in cui un cliente desiderasse cambiare autonomamente formato o attuazioni della macchina 1 automatica, poiché sarebbe possibile fornirgli, anche a distanza, una nuova matrice 10 di interferenza che si adatta alle modifiche effettuate.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, la fase di determinare la matrice 10 di interferenza comprende le ulteriori fasi di: stimare tutte le possibili posizioni di ciascun attuatore 8 o 9 indipendentemente dall’altro attuatore 9 o 8; e simulare le possibili posizioni di ciascun attuatore 8 o 9 contemporaneamente alle posizioni dell’altro attuatore 9 o 8. In tal modo, è possibile definire la matrice 10 di interferenza già in fase di progettazione, prima ancora che la macchina 1 automatica venga assemblata, cablata e accesa. In particolare, la stima delle posizioni di ciascun attuatore 8 e 9, così come la simulazione contemporanea con le posizioni dell’altro attuatore 9 o 8, sono effettuate tramite dei sistemi di programmazione assistita (CAD - CAE). I sistemi di programmazione assistita consentono di simulare e sviluppare le macchine automatiche in ambienti virtuali tridimensionali e sono fortemente diffusi, di conseguenza possono essere utilizzati come base per la definizione delle posizioni di interferenza.
Secondo alcune forme di attuazione non limitative, la matrice 10 di interferenza distingue, per ciascun attuatore 8 o 9, le posizioni di interferenza sulla base di un valore digitale (binario), ovvero le caselle 11 della matrice 10 di interferenza contengono ciascuna un corrispondente valore digitale (binario) che può assumere solo il valore “X” (presenza di interferenza) oppure solo il valore vuoto (assenza di interferenza).
Secondo altre forme di attuazione non limitative, la matrice 10 di interferenza distingue, per ciascun attuatore 8 o 9, le posizioni di interferenza sulla base di un valore analogico (cioè che può assumere più di due valori), ovvero le caselle 11 della matrice 10 di interferenza contengono ciascuna un corrispondente valore analogico che può assumere dei valori compresi tra un valore minimo (completa assenza di interferenza) ed un valore massimo (interferenza certa) e quindi può assumere dei valori intermedi che indicano una più o meno possibile/probabile interferenza oppure quantificano la “distanza di sicurezza” da una interferenza. In particolare, in tal modo è possibile dare un peso ai valori all’interno delle caselle 11 sulla base di un parametro predefinito (come ad esempio la distanza da una possibile posizione di collisione, nel caso in cui la sicurezza venga anteposta alle prestazioni).
Secondo ulteriori forme di attuazione non limitative, la matrice 10 di interferenza distingue, per ciascun attuatore 8 o 9, le posizioni di interferenza sulla base di una combinazione di valori digitali (binari) e/o di valori analogici.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, a seguito della determinazione univoca della posizione assoluta di un attuatore 8 o 9, la posizione rilevata da un sensore di posizione accoppiato all’attuatore 8 o 9 stesso viene aggiornata mediante un valore di compensazione in modo che essa coincida con la posizione assoluta determinata. In particolare, alla posizione rilevata viene aggiunto un valore di compensazione (positivo o negativo) in modo da ottenere la posizione assoluta di tale attuatore 8 o 9 secondo la formula:
nella quale indica la posizione assoluta dell’attuatore 8 o 9 rispetto ad un sistema solidale con il telaio della macchina automatica, indica la posizione rilevata dell’attuatore (“measured position”) ed indica il valore di compensazione.
In alcuni casi non limitativi, la posizione di un attuatore lineare, come illustrato nella figura 3 per l’attuatore 9, può essere determinata anche in assenza di altri attuatori, in particolare nel caso in cui sia presente una battuta meccanica fissa disposta dal lato opposto rispetto ad una posizione operativa dell’attuatore (ed esempio disposta dal lato opposto rispetto al pacchetto 4 di sigarette). In questi casi è possibile determinare la posizione dell’attuatore 9 comandando un movimento lungo la direzione D nel verso opposto alla ruota 5. Non appena l’attuatore 9 incontra la battuta meccanica (ovvero un finecorsa), la posizione assoluta dell’attuatore 9 è univocamente determinata e la sua posizione relativa è compensata secondo la formula precedentemente descritta.
Tuttavia, questo procedimento non si può attuare nella maggior parte dei casi, in particolare nei casi in cui non sono presenti finecorsa o in cui i motori siano rotativi o lineari operativi su entrambi i versi della loro corsa.
Secondo quanto illustrato nella non limitativa forma di attuazione della figura 6, il risultato degli spostamenti di prova dell’attuatore 8 o 9 dipende dagli spostamenti di prova dell’attuatore 9 o 8 che presenta delle zone di interferenza l’attuatore 8 o 9. In particolare, se il risultato degli spostamenti di prova dell’attuatore 9, in particolare lungo l’asse delle ascisse della matrice 10 di interferenza, non consente di determinare univocamente la sua posizione assoluta (dell’attuatore 9), l’attuatore 8 effettua uno spostamento R di ricollocamento, in particolare uno spostamento lungo l’asse delle ordinate della matrice 10 di interferenza, prima che l’attuatore 9 effettui un ulteriore spostamento di prova. A titolo esemplificativo e facendo riferimento al caso non limitativo illustrato nella figura 6, per determinare la posizione degli attuatori 8 e 9, l’attuatore 9 che effettua uno spostamento di prova avente una corsa predefinita lungo la direzione D (che corrisponde ad un movimento lungo l’asse delle ascisse all’interno della matrice 10 di interferenza).
Vantaggiosamente ma non necessariamente, la corsa dello spostamento di prova è ottimizzata sulla base dell’attuatore 8 o 9 che la esegue.
Nel caso non limitativo dell’attuatore 9, lo spostamento di prova corrisponde alla corsa massima che l’attuatore 9 compie all’interno del suo ciclo produttivo, in particolare la corsa S illustrata nella figura 2. Tale corsa massima è solitamente nota poiché, in fase di progettazione, il numero di passi del sensore di posizione encoder selezionato, i parametri del riduttore e la corsa da effettuare sono noti; di conseguenza, è possibile ricavare il numero di passi dell’encoder che sono necessari per percorrere la corsa S.
Durante lo spostamento di prova, l’unità 15 di controllo conosce la posizione rilevata dell’attuatore 9, ed effettua lo spostamento di prova a partire da quella posizione rilevata, a prescindere dal fatto che essa non coincida con la posizione assoluta. Il sistema 3 di controllo, effettua un controllo di corrente (quindi di forza o di coppia) verificando se l’attuatore 9 raggiunge una posizione di interferenza andando incontro ad un ostacolo.
In alcuni casi, l’attuatore 9 incontra un ostacolo e viene fermato dall’unità 15 di controllo (a seguito di una comunicazione da parte del sistema 3 di controllo che attesta il superamento del valore di soglia da parte della corrente impressa all’attuatore 9). In altri casi, come quello illustrato nella figura 6, l’attuatore 9 non incontra ostacoli durante lo spostamento di prova lungo la direzione D a partire da una posizione 12, quindi definisce un risultato che non consente di determinare univocamente la posizione dell’attuatore 9. Di conseguenza, in particolare alla fine dello spostamento di prova dell’attuatore 9, l’attuatore 8 effettua uno spostamento di ricollocamento lungo una direzione R, ovvero lungo l’asse delle ascisse della matrice 10 di interferenza (in altre parole una rotazione attorno all’asse A), prima che l’attuatore 9 effettui un ulteriore spostamento di prova. Ripetendo iterativamente spostamenti di prova da parte dell’attuatore 9 e spostamenti di ricollocamento da parte dell’attuatore 8 (rispettivamente lungo le direzioni D ed R) è possibile determinare univocamente la posizione dell’attuatore 9, in quanto, facendo riferimento figura 6, dopo un certo numero di spostamenti di ricollocamento da parte dell’attuatore 8, l’attuatore 9 incontrerà obbligatoriamente delle zone di interferenza, consentendo di conoscere esattamente la posizione dell’attuatore 9. In alcuni vantaggiosi casi non limitativi, lo spostamento di ricollocamento corrisponde ad una distanza pari ad una riga della matrice 10 di interferenza. In tal modo, è possibile scandagliare la matrice 10 di interferenza nella sua interezza (variando anche il verso degli spostamenti di ricollocamento) al fine di determinare la posizione assoluta degli attuatori 8 e 9, in particolare sfruttando il fatto che lo spostamento di ricollocamento effettuato dall’attuatore 8 corrisponde ad una distanza pari ad una riga della matrice 10. Ad esempio, nella matrice 10, al terzo spostamento di prova da parte dell’attuatore 9, quindi dopo il secondo spostamento di ricollocamento da parte dell’attuatore 8, l’attuatore 9 stesso incontrerà una zona di interferenza indicata con il simbolo “X”, consentendo all’unità di controllo di determinare univocamente la posizione assoluta dell’attuatore 9 sulla base dei risultati dell’ultimo spostamento di prova e dei precedenti spostamenti di prova e di ricollocamento.
Una volta determinata la posizione assoluta dell’attuatore 9, l’unità 15 di controllo movimenta l’attuatore 8 al fine di determinare univocamente la sua posizione assoluta tramite la matrice 10 di interferenza. Il procedimento precedentemente descritto viene ripetuto alternando spostamenti di prova, stavolta dell’attuatore 8 e corrispondenti allo spostamento lungo una colonna della matrice 10 di interferenza, e spostamenti di ricollocamento, stavolta dell’attuatore 9 e corrispondenti allo spostamento lungo una riga all’interno della matrice 10 di interferenza. Nel caso non limitativo dell’attuatore 8, lo spostamento di prova corrisponde, diversamente dal caso dell’attuatore 9, ad uno spostamento minimo. In tal modo, alternando spostamenti di una riga (attuatore 8) e di una colonna (attuatore 9) è possibile determinare univocamente la posizione dell’attuatore 8 sulla base della matrice di interferenza 10. In altre parole, per determinare la posizione dell’attuatore 8 (nel caso in cui sia libero di muoversi e quindi lo spingitore 7 non sia al suo interno), la ruota 5 e quindi l’attuatore 8 compie una leggerissima rotazione attorno all’asse A seguita da un tentativo dello spingitore 7 e quindi dell’attuatore 9 di entrare nella sede 6.
Ripetendo questo iter, prima o poi lo spingitore 7 riuscirà ad entrare in una delle sedi 6 e quindi la posizione della ruota (nel caso in cui le sedi 6 siano simmetriche) è facilmente determinata. Nel caso in cui le sedi 6 non siano simmetriche è possibile ripetere lo stesso procedimento (tentativi di ingresso dello spingitore 7 susseguiti da una leggera rotazione della ruota 5) per tutta la circonferenza della ruota, in modo da determinare le posizioni di tutte le sedi 6 ed determinare di conseguenza la posizione assoluta della ruota 5.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, il risultato degli spostamenti di prova consente di identificare, all’interno della matrice 10 di interferenza, una o più zone di ricerca. A titolo esemplificativo, facendo riferimento a quanto illustrato nella figura 6, una volta effettuato il primo spostamento di prova (avente una corsa ad esempio corrispondente a cinque caselle 11) da parte dell’attuatore 9 lungo la direzione D a partire dalla posizione 12, la zona di ricerca all’interno della quale si trovano le possibili posizioni assolute dell’attuatore 9 è la zona 18. Nel caso in cui si partisse invece da una posizione 13, il primo spostamento di prova da parte dell’attuatore 9 lungo la direzione D si concluderebbe con il raggiungimento di una zona di interferenza in cui le caselle 11 contengono il simbolo X. In tal caso, essendo a conoscenza solamente della posizione rilevata dell’attuatore 9 e del fatto che dopo una certa distanza (in questo caso equivalente a quattro caselle 11) l’attuatore 9 ha incontrato una zona di interferenza, le zone di ricerca all’interno delle quali si trovano le possibili posizioni assolute dell’attuatore 9 sono le zone 19.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, la zona di ricerca si contrae (in particolare non aumenta) progressivamente all’aumentare del numero degli spostamenti di prova compiuti dagli attuatori 8 e 9, fino ad arrivare alla determinazione univoca della posizione assoluta di ciascun attuatore.
In ulteriori casi non limitativi, lo spostamento di ricollocamento corrisponde ad una distanza preimpostata pari ad una molteplicità di righe della matrice di interferenza 10. Ovviamente, quanto detto facendo riferimento alle righe della matrice 10 di interferenza risulta valido anche nel caso in cui si considerino le colonne.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, quindi, il risultato degli spostamenti di prova dell’attuatore 9 dipende dagli spostamenti dell’attuatore 8 che presenta delle zone di interferenza con l’attuatore 8.
Nella figura 7, è illustrato un possibile e non limitativo diagramma di flusso del procedimento per determinare la posizione di un attuatore 8 o 9 della parte 2 della macchina 1 automatica in cui sono presenti due attuatori 8 e 9, ed in particolare per determinare la posizione dell’attuatore 9 della parte 2 della macchina 1 automatica della figura 2.
In tale diagramma di flusso, i blocchi rettangolari sono dei blocchi di elaborazione in cui sono effettuate delle operazioni dall’unità 15 di controllo, mentre i blocchi romboidali sono sei blocchi di controllo o verifica in cui sono verificate certe condizioni; in uscita da tali blocchi, le frecce continue indicano che tali condizioni sono verificate, mentre le frecce tratteggiate indicano che tali condizioni non sono verificate.
Con il numero 20 è indicato il blocco di inizio del procedimento. All’interno del blocco 21 l’attuatore 9 effettua uno spostamento di prova lungo un verso della direzione D. Il blocco 22 verifica se l’attuatore 9 ha incontrato un ostacolo (e quindi una zona di interferenza). Sia in caso affermativo che in caso negativo, i blocchi 23A e 23B salvano il risultato del movimento di prova (in particolare al fine di restringere sempre più le zone di ricerca) all’interno della memoria 14 ed i blocchi 24A e 24B controllano se la posizione assoluta dell’attuatore 9 è ambigua (ovvero non determinata) o meno. Se l’attuatore 9 ha incontrato un ostacolo ma la posizione dell’attuatore 9 è ancora ambigua, si passa al blocco 25, in cui l’attuatore 9 effettua uno spostamento di prova lungo l’altro verso della direzione D. Il blocco 26 (come il blocco 22) verifica se l’attuatore 9 ha incontrato un ostacolo (e quindi una zona di interferenza); in caso affermativo, il blocco 27 salva il risultato del movimento di prova all’interno della memoria 14 (in particolare al fine di restringere sempre più le zone di ricerca). Se, in uscita dal blocco 24A la posizione dell’attuatore 9 ancora ambigua, si entra nel blocco 28, in cui l’attuatore 8 effettua uno spostamento di ricollocamento che corrisponde allo spostamento di una riga nella matrice 10 di interferenza. Il blocco 29 verifica se a valle dello spostamento di ricollocamento da parte dell’attuatore 8 è stato trovato un ostacolo. In caso affermativo si procede, nel blocco 30, con il salvataggio del risultato (in particolare al fine di restringere sempre più le zone di ricerca) all’interno della memoria 14. In caso negativo si torna al blocco 21 e si ripete il procedimento, stavolta su una diversa riga della matrice 10 di interferenza a causa dello spostamento di ricollocamento effettuato dall’attuatore 8. Il blocco 31 verifica ancora una volta se la posizione se la posizione assoluta dell’attuatore 9 è ambigua (ovvero non determinata) o meno. In caso affermativo (posizione ambigua) il blocco 32 modifica il verso dello spostamento di ricollocamento dell’attuatore 8 e procede a rianalizzare la matrice 10 di interferenza. Se invece la posizione non è ambigua, tutti i blocchi di verifica portano al blocco 33 che determina univocamente la posizione assoluta dell’attuatore 9 ed imposta il valore di compensazione . Il blocco 34 indica la fine del procedimento di determinazione della posizione assoluta dell’attuatore 9.
Il non limitativo diagramma di flusso appena descritto può ovviamente essere ripetuto per determinare la posizione assoluta dell’attuatore 8 e più in generale per tutti gli attuatori di una qualunque parte di una macchina che presentano delle interferenze e per le quali è stata determinata una matrice di interferenza.
Ovviamente, il procedimento fin qui descritto per semplicità con i soli due attuatori 8 e 9 si applica con le stesse modalità anche nel caso di tre o più attuatori: invece di utilizzare delle matrici 10 di interferenza a due dimensioni si utilizzano matrici 10 di interferenza a tre o più dimensioni.
Nella figura 8 è illustrata una non limitativa forma di attuazione della presente invenzione in cui sono presenti tre attuatori: oltre ai precedentemente descritti attuatori 8 e 9 collegati rispettivamente alla ruota 5 ed allo spingitore 7, è presente un ulteriore attuatore 16 collegato meccanicamente ad un accompagnatore 17. L’accompagnatore 17 è atto ad accompagnare il pacchetto 4 di sigarette, insieme allo spingitore 7, all’interno della sede 6 (tasca) della ruota 5. In tal modo si assicura il corretto orientamento del pacchetto 4 durante l’inserimento e di evita che il pacchetto 4 possa impuntarsi sulle pareti della sede Secondo alcune forme di attuazione non limitative, la matrice di interferenza presenta una dimensione per ciascun attuatore 8, 9, 16. Facendo riferimento alla figura 6, si può notare infatti che la matrice 10 di interferenza presenta due dimensioni in quanto sono presenti solamente gli attuatori 8 e 9. Nel caso in cui, come per la forma di attuazione della figura 8, sono presenti tre attuatori 8, 9 e 16, la matrice di interferenza (non illustrata) risulterebbe essere tridimensionale, con una dimensione per ciascun attuatore 8, 9 o 16 indicante tutte le possibili posizioni dell’attuatore 8, 9 o 16.
Quindi, in generale, nel caso in cui la parte 2 della macchina 1 automatica presenti “k” attuatori, la relativa matrice di interferenza avrà “k” dimensioni. Definendo come ni il numero di possibili posizioni di un i-esimo attuatore (nel caso della figura 6 n8 indica il numero di posizioni dell’attuatore 8 mentre n9 indica il numero di posizioni dell’attuatore 9), il quantitativo Q di caselle indicanti posizioni di interferenza o non interferenza sarà uguale a:
Il numero di posizioni di un i-esimo attuatore ni, può essere minore o uguale al numero effettivo delle posizioni che può assumere l’i-esimo attuatore. Ovviamente, più ni è elevato, maggiore è la risoluzione del procedimento.
Secondo alcune forme di attuazione non limitative, le posizioni di ciascun attuatore 8, 9 o 16 sono limitate al numero 360, in modo che l’intera corsa S dello spingitore 7, così come una rotazione completa della ruota 5, siano divise in 360 parti, in modo che la matrice 10 di interferenza abbia 360 righe e 360 colonne (nel caso di matrice 10 di interferenza bidimensionale).
Secondo altre forme di attuazione non limitative, la macchina 1 automatica è divisa in gruppi, ciascuno dei quali comprende una coppia di attuatori e per ciascun gruppo viene definita una corrispondente matrice di interferenza bidimensionale. Nella forma di attuazione della figura 8, posso essere identificati quindi tre gruppi: un primo gruppo formato dagli attuatori 8 e 9, un secondo gruppo formato dagli attuatori 8 e 16, ed un terzo gruppo formato dagli attuatori 9 e 16. Per ciascun gruppo vengono definite rispettivamente delle matrici di interferenza bidimensionali.
Secondo alcune forme di attuazione non limitative, le matrici di interferenza bidimensionali sono utilizzate singolarmente per la definizione delle posizioni assolute degli attuatori 8, 9 e 16 con le stesse modalità precedentemente illustrate nel caso della matrice 10 di interferenza solamente per i due attuatori 8 e 9 (figura 6).
Secondo ulteriori forme di attuazione non limitative, le matrici di interferenza bidimensionale possono venire combinate tra loro per formare una matrice di interferenza complessiva.
Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, viene fornita una macchina 1 automatica per la produzione di articoli dell’industria del tabacco. La macchina 1 automatica comprende gli (o una pluralità di) attuatori 8 e 9, ciascuno dei quali può assumere una pluralità di posizioni diverse; una pluralità una pluralità di sistemi di rilevazione, in particolare sensori di posizione (encoder) accoppiati agli attuatori 8 e 9, per rilevare la posizione rilevata di ciascun attuatore 8 e 9; un sistema 3 di controllo atto a rilevare, durante uno spostamento di prova, la forza o la coppia necessaria ad azionare un attuatore 8 o 9 per determinare il raggiungimento o meno di una posizione di interferenza; ed una unità 15 di controllo che è atta a pilotare gli attuatori. In particolare, l’unità 15 di controllo comprende una memoria 14 all’interno della quale è memorizzata la matrice 10 di interferenza che fornisce per ciascuna posizione di un attuatore 8 o 9 la presenza o l’assenza di interferenza rispetto a tutte le possibili posizioni dell’altro attuatore. Più in particolare, l’unità 15 di controllo è progettata per determinare la posizione assoluta degli attuatori tramite la matrice di interferenza.
Nella preferita e non limitativa forma di attuazione illustrata nella figura 1, gli articoli dell’industria del tabacco processati dalla macchina 1 automatica sono pacchetti 4 di sigarette. Secondo diverse forme di attuazione non illustrate, la macchina 1 automatica è di tipo diverso (ad esempio una confezionatrice, una cellofanatrice, oppure una impacchettatrice) e quindi gli articoli sono sigarette, spezzoni di filtro, pacchetti di tabacco, sigari, ecc. Secondo ulteriori molteplici forme di attuazione non illustrate, gli algoritmi utilizzati per determinare la posizione assoluta degli attuatori di una macchina automatica a partire da una matrice di interferenza sono diversi e mutevoli sulla base della macchina automatica sulla quale si andranno ad applicare.
Benché l’invenzione sopra descritta faccia particolare riferimento ad un esempio di attuazione ben preciso, essa non è da ritenersi limitata a tale esempio di attuazione, rientrando nel suo ambito tutte quelle varianti, modifiche o semplificazioni che risulterebbero evidenti al tecnico esperto del settore, quali ad esempio: l’aggiunta di ulteriori attuatori, l’utilizzo su un altro tipo di macchina dell’industria del tabacco diversa da una confezionatrice, l’utilizzo di insiemi di movimenti generati con traiettorie o algoritmi diversi da quelli citati, ecc.
La presente invenzione, presenta molteplici vantaggi. Innanzitutto, consente di determinare la posizione assoluta di ciascun attuatore che presenti delle interferenze con altri attuatori presenti a bordo di una macchina automatica senza la necessità di un operatore esperto. Inoltre, la determinazione della posizione assoluta degli attuatori avviene in maniera automatica, in modo estremamente più rapido ed economico rispetto ai metodi convenzionali (non sono necessarie progettazioni dedicate al fine di ricavare uno zero meccanico per ciascun attuatore). Infine, il procedimento in accordo con la presente invenzione consente di risolvere situazioni (con molti attuatori nascosti o ad incastro o di grandi dimensioni) in cui la complessità o la meccanica del sistema non sono gestibili da un operatore oppure causano confusione in presenza di una pluralità di strumenti meccanici (spine), i quali possono essere smarriti, scambiati tra loro o danneggiati. Ulteriori vantaggi legati al procedimento accordo con la presente invenzione riguardano la possibilità di calcolare le matrici di interferenza (e quindi in caso di varianti adattarle a nuove configurazioni) offline, senza quindi dover essere connessi alla macchina automatica per svolgere tale operazione. In tal modo, è possibile cambiare o calcolare rapidamente una nuova matrice di interferenza (via software) durante un cambio formato (o prodotto), così da permettere all’utilizzatore di effettuare delle modifiche anche strutturali alla macchina, senza inficiare la possibilità di effettuare automaticamente la determinazione delle posizioni assolute degli attuatori a bordo della macchina automatica. In altre parole, l’uso di matrici d’interferenza su cui applicare algoritmi per determinare la posizione assoluta degli attuatori montati su una macchina automatica facilita e velocizza notevolmente un processo che altrimenti sarebbe assai dispendioso in termini di tempo (sia in fase di progettazione che assemblaggio/installazione).

Claims (15)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per determinare la posizione degli attuatori (8, 9) di almeno una parte (2) di una macchina (1) automatica per la produzione di articoli dell’industria del tabacco; il procedimento comprende le fasi di: determinare una matrice (10) di interferenza che fornisce, per ciascuna posizione assoluta di un attuatore (8, 9), la presenza o l’assenza di interferenze rispetto a tutte le possibili posizioni assolute degli altri attuatori (9, 8); misurare una posizione rilevata di almeno un attuatore (8, 9); azionare almeno un attuatore (8, 9) per fare compiere all’attuatore (8, 9) stesso, a partire dalla posizione rilevata, uno spostamento di prova avente una corsa predefinita o, in alternativa, avente una corsa inferiore alla corsa predefinita a causa del raggiungimento di una posizione di interferenza; rilevare, durante lo spostamento di prova, la forza o coppia necessaria ad azionare l’attuatore (8, 9); determinare il raggiungimento di una posizione di interferenza quando, durante lo spostamento di prova, la forza o coppia necessaria ad azionare l’attuatore (8, 9) superano un valore di soglia; interrompere l’azionamento dell’attuatore (8, 9) quando, durante lo spostamento di prova, viene raggiunta una posizione di interferenza; ed utilizzare la matrice (10) di interferenza per determinare univocamente la posizione assoluta di almeno un attuatore (8, 9) sulla base di almeno un risultato degli spostamenti di prova.
  2. 2) Procedimento secondo la rivendicazione 1 in cui gli attuatori (8, 9) sono azionati sequenzialmente.
  3. 3) Procedimento secondo le rivendicazioni 1 o 2, in cui la matrice (10) di interferenza è memorizzata in una memoria (14) di una unità (15) di controllo che è atta a pilotare gli attuatori (8, 9).
  4. 4) Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui: gli attuatori (8, 9) sono dei motori elettrici; ed un controllo di coppia o un controllo di corrente dei motori elettrici verifica che il valore della coppia o della corrente di ciascun motore elettrico non superi un rispettivo valore limite, in particolare che il valore della coppia o della corrente di ciascun motore elettrico rientri all’interno di un intervallo di tolleranza predefinito.
  5. 5) Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui a seguito della determinazione univoca della posizione assoluta di un attuatore (8, 9), la posizione rilevata da un sensore di posizione accoppiato all’attuatore (8, 9) stesso viene aggiornata mediante un valore di compensazione (Comp) in modo che essa coincida con la posizione (Pabs) assoluta determinata.
  6. 6) Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la matrice (10) di interferenza presenta una dimensione per ciascun attuatore (8, 9).
  7. 7) Procedimento secondo la rivendicazione 6, in cui il movimento di ciascun attuatore (8, 9) corrisponde al movimento lungo una dimensione della matrice di interferenza.
  8. 8) Procedimento secondo la rivendicazione 7, in cui ciascun attuatore (8, 9) può essere azionato dall’unità (15) di controllo in entrambi i versi della corrispondente dimensione della matrice (10) di interferenza, in particolare almeno un attuatore (8, 9) effettua spostamenti di prova in entrambi i versi.
  9. 9) Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il risultato degli spostamenti di prova di un primo attuatore (8, 9) dipende dagli spostamenti di almeno un secondo attuatore (9, 8) che presenta delle zone di interferenza con il primo attuatore.
  10. 10) Procedimento secondo la rivendicazione 9, in cui, se il risultato degli spostamenti di prova del primo attuatore (8, 9), in particolare lungo una prima dimensione della matrice (10) di interferenza, non consentono di determinare univocamente la sua posizione, il secondo attuatore (9, 8) effettua uno spostamento di ricollocamento, in particolare uno spostamento lungo una seconda dimensione della matrice (10) di interferenza, prima che il primo attuatore (8, 9) effettui un ulteriore spostamento di prova.
  11. 11) Procedimento secondo la rivendicazione 10, in cui lo spostamento di ricollocamento corrisponde ad una distanza pari ad una riga della matrice (10) di interferenza.
  12. 12) Procedimento, secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il risultato degli spostamenti di prova consente di identificare, all’interno della matrice (10) di interferenza, una o più zone (18, 19) di ricerca all’interno delle quali si trovano le possibili posizioni assolute degli attuatori (8, 9).
  13. 13) Procedimento secondo la rivendicazione 12, in cui l’almeno una zona (18, 19) di ricerca si contrae progressivamente all’aumentare del numero degli spostamenti di prova compiuti dagli attuatori (8, 9).
  14. 14) Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui: la macchina (1) automatica è suddivisa in gruppi, ciascuno dei quali comprende una coppia di attuatori; e per ciascun gruppo viene definita una corrispondente matrice (10) di interferenza bidimensionale.
  15. 15) Macchina (1) automatica per la produzione di articoli dell’industria del tabacco; la macchina (1) automatica comprende: una pluralità di attuatori (8, 9), ciascuno dei quali si trova in una posizione relativa e può assumere una pluralità di posizioni diverse; una pluralità di sistemi di rilevazione, in particolare sensori di posizione accoppiati agli attuatori, per rilevare la posizione rilevata di ciascun attuatore (8, 9); un sistema (3) di controllo atto a rilevare, durante uno spostamento di prova, la forza o la coppia necessaria ad azionare un attuatore (8, 9) per determinare il raggiungimento o meno di una posizione di interferenza; ed una unità (15) di controllo che è atta a pilotare gli attuatori (8, 9); la macchina (1) automatica è caratterizzata dal fatto che: l’unità (15) di controllo comprende una memoria (14) in cui è memorizzata una matrice (10) di interferenza che fornisce per ciascuna posizione di un attuatore (8, 9) la presenza o l’assenza di interferenza rispetto a tutte le possibili posizioni degli altri attuatori (9, 8); e l’unità (15) di controllo è progettata per determinare la posizione assoluta degli attuatori (8, 9) tramite la matrice (10) di interferenza.
IT102018000007659A 2018-07-31 2018-07-31 Procedimento per determinare la posizione degli attuatori di una macchina automatica per la produzione di articoli dell’industria del tabacco IT201800007659A1 (it)

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IT102018000007659A IT201800007659A1 (it) 2018-07-31 2018-07-31 Procedimento per determinare la posizione degli attuatori di una macchina automatica per la produzione di articoli dell’industria del tabacco
DE102019120451.8A DE102019120451A1 (de) 2018-07-31 2019-07-29 Verfahren zur Bestimmung der Position von Stellgliedern einer automatischen Maschine zur Herstellung von Artikeln der Tabakindustrie

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