ITUB20152764A1

ITUB20152764A1 - Procedimenti per la cordonatura e taglio di materiali in fogli.

Info

Publication number: ITUB20152764A1
Application number: ITUB2015A002764A
Authority: IT
Inventors: Giorgio Petratto; Dirk Stunkel
Original assignee: Giorgio Petratto
Priority date: 2015-08-03
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2017-02-03
Also published as: IL257250A; DE112016003097T5; IL257250B; WO2017021886A1

Description

''Procedimenti per la cordonatura e taglio di materiali in fogli"

DESCRIZIONE

Settore tecnico

La presente invenzione si riferisce alla lavorazione di fogli di cartoncino, carta, e materiali simili. In particolare l'invenzione si riferisce alla cordonatura e taglio di fogli di cartoncino in forme complesse.

Tecnica nota

Prevalentemente la cordonatura e il taglio sono effettuate utilizzando presse automatiche, note come platine fustellatrici. Queste macchine fanno uso di una fustella piana che comprende una o più lame o con un profilo tagliente che riproducono una determinata sagoma. Nella stessa fustella possono essere inserite lamine non taglienti, chiamate "cordoni" o "cordonatori ", che provocano uno schiacciamento localizzato del cartone permettendo la successiva piega lungo determinate linee.

Una fustella del tipo suddetto consente una velocità produttiva elevata per eseguire tagli identici, ma comporta costi elevati. Nel settore della cartotecnica, l'avvento della stampa digitale ha aumentato notevolmente la richiesta di stampe di piccoli quantitativi per ogni tiratura. È quindi conveniente rinunciare ad una velocità di lavorazione elevata, privilegiando una maggiore flessibilità della macchina per cambiare rapidamente la produzione da un formato all'altro. Si desidera, inoltre, eliminare il costo della fustella; con tirature limitate, infatti, il costo della fustella incide in modo sostanziale sul costo della stampa del singolo foglio.

Le cordonature ottenute mediante una fustella producono inevitabilmente un accorciamento bidimensionale o diagonale del foglio, incontrollabile e difficilmente calcolabile a priori con precisione. La deformazione diagonale del foglio fa sì che il successivo taglio del foglio, dopo la cordonatura, non è mai realizzato con elevata precisione rispetto alle linee di cordonatura.

Sono recentemente comparse sul mercato macchine digitali da taglio e cordonatura che utilizzano la tecnologia LASER. Queste macchine hanno la possibilità di realizzare prodotti di cartotecnica di forme particolarmente complesse e personalizzate in tirature limitate, ad esempio imballaggi in cartoncino o etichette con ritagli interni. Le cordonature ottenute attraverso la tecnologia LASER sono effettuate bruciando un solco in una superficie del foglio, il che crea indebolimenti del foglio che possono essere indesiderati. Inoltre, la tecnologia LASER è efficace per produrre cordonature in fogli di cartoncino relativamente sottili, ma non dà risultati ottimali al di sopra di una determinata grammatura.

Sono anche note macchine da cordonatura aventi una coppia di cilindri rotanti contrapposti che presentano rispettive matrici di cordonatura maschio/femmina congruenti di materiale polimerizzabile, tra i quali vengono fatti passare i singoli fogli da cordonare. Le cordonature ottenute da questo tipo di macchine a cilindri rotanti sono affette da una distorsione in una direzione '"diagonale", cioè avente sia una componente longitudinale e sia una componente trasversale. Inoltre, queste macchine comportano un tempo morto, che si desidera eliminare o almeno ridurre, per consentire la polirnerizzazione delle matrici di cordonatura.

Sono infine note cordonairici a battuta e cordonatrici circolari, che producono in modo veloce ed economico cordonature rettilinee.

Sintesi dell' invenzione

Uno scopo primario della presente invenzione è di realizzare cordonature su materiali in fogli che poi possano essere assoggettati ad una successiva operazione di taglio effettuata con precisione rispetto alle cordonature.

Un altro scopo della presente invenzione è di effettuare le operazioni di cordonatura in modo veloce ed economico. Si desidera, inoltre, realizzare le lavorazioni di cordonatura in modo flessibile, cioè con la possibilità di passare rapidamente alla produzione di formati diversi.

Questi ed altri scopi e vantaggi, che saranno compresi meglio in seguito, sono raggiunti, secondo un aspetto dell'invenzione, da un procedimento come definito nelle rivendicazioni annesse.

In sintesi, un foglio prestampato viene fatto avanzare lungo un percorso predeterminato, passando attraverso una o due macchine cordonatrici che impartiscono in successione al foglio due serie di cordonature rettilinee, ottenendo un reticolo di linee di cordonatura secondo due direzioni perpendicolari, Le linee di cordonatura vengono impartite a distanze prestabilite rispetto a punti di riferimento situati sul foglio, ad esempio punti di riferimento lungo i loro bordi o segni di riferimento stampati su una faccia dei fogli. I punti di riferimento sono rilevati da dispositivi ottici, associati operativamente a rispettivi dispositivi di orientamento. I dispositivi di orientamento orientano correttamente i fogli in transito verso le cordonatrici. Una macchina LASER infine taglia i bordi o altre parti del foglio usando come riferimento punti di riferimento già usati per formare le linee di cordonatura. In questo modo i tagli sono effettuati con precisione assoluta rispetto alle linee di cordonatura.

Breve descrizione dei disegni

Verranno ora descritte alcune forme di attuazione preferite ma non limitative, di un procedimento secondo l'invenzione. Si fa riferimento ai disegni allegati, in cui:

le figure 1 e 2 sono viste prospettiche che illustrano schematicamente una prima forma di attuazione di un procedimento per il trattamento di materiale in fogli;

la figura 3 è una vista prospettica schematica di un alcuni elementi utilizzabili come dispositivi di orientamento di un foglio in alcune forme di attuazione del procedimento;

le figure 4 e 5 sono viste laterali schematiche dei componenti della figura 3, illustrati in due momenti successivi;

la figura 6 è una vista prospettica che illustra schematicamente una seconda forma di attuazione di un procedimento per il trattamento di materiale in fogli;

le figure 7 e 8 sono viste prospettiche che illustrano schematicamente una terza forma di attuazione del procedimento;

la figura 9 è una vista prospettica schematica che illustra un foglio di materiale recante cordonatura e segni di riferimento per la loro formazione; e

le figure 10 e 11 sono viste laterali schematiche di due fasi operative successive nelle quali vengono prodotte le cordonature in un foglio del tipo mostrato nella figura 9.

Descrizione dettagliata

Facendo inizialmente riferimento alle figure 1 e 2, sono illustrati alcuni dei componenti di una serie di macchine per la cordonatura e il taglio di materiale in fogli. Sono rappresentate schematicamente, in successione, una prima cordonatrice 30, una seconda cordonatrice 60 ed una macchina di lavorazione LASER 90. Le due cordonatrici impartiscono ad un foglio rispettivamente una prima serie di cordonature parallele ad una data direzione ed una seconda serie di cordonature perpendicolari a quella data direzione, ottenendo così un reticolo di linee di cordonatura secondo uno schema predeterminato. Successivamente alla cordonatura, la macchina di lavorazione LASER effettua tagli secondo forme complesse sui contorni del foglio e, opzionalmente, tagli all'interno del foglio e/o cordonature secondo direzioni diverse da quelle delle cordonature realizzate dalla due cordonatrici.

Il presente procedimento non è limitato all'utilizzo su carta e cartoncino, ma può trovare un'utile applicazione anche nella lavorazione di fogli di altri materiali, quali ad esempio cuoio, tessuti, gomme, plastiche, ecc.

Le macchine cordonatrici 30, 60 e la macchina di taglio LASER 90 definiscono insieme un percorso di avanzamento per fogli 12. Il percorso inizia con una postazione a monte, dove è previsto un dispositivo mettifoglio 11, che preleva un singolo foglio 12 alla volta dalla sommità di una pila 13 di fogli prestampati di cartone o cartoncino, e trasferisce il foglio ad un sistema di trasporto 21, 22, 25, 26. Il sistema di trasporto serve a trasferire i fogli uno alla volta, a partire dal dispositivo mettifoglio 11, fino ad una postazione finale, dove è prevista la macchina di lavorazione LASER 90.

Secondo la forma di attuazione illustrata nelle figure 1 e 2, il sistema di trasporto definisce per i fogli un percorso a L, in cui un primo tratto rettilineo, che si estende in una prima direzione A è seguito da un secondo tratto rettilineo, che si estende in una seconda direzione B, perpendicolare alla prima direzione.

Ciascun foglio 12 presenta un bordo anteriore 14 ed una faccia 15 superiore o rivolta superiormente sulla quale possono essere stampate tacche rappresentate schematicamente con 16 o altri segni di riferimento. Questi segni di riferimento possono essere utilizzati per determinare l'esatta posizione e orientamento del foglio, al fine di realizzare cordonature e successivamente tagli, come spiegato più avanti. Il termine ''anteriore" qui usato per definire il bordo 14 è riferito alla prima direzione A di avanzamento dei fogli. Termini quali ''longitudinale" o "trasversale" vanno interpretati con riferimento alla direzione istantanea di avanzamento del foglio.

Nell'esempio delle figure 1 e 2 è illustrato un sistema di trasporto a nastri che comprende una serie di schiere successive di nastri paralleli motorizzati. In alternativa si può usare un sistema di trasporto a rulli, che prevede una molteplicità di rulli gommati motorizzati, oppure un sistema di trasporto misto, con rulli e nastri. Il sistema di trasporto illustrato include una prima schiera 21 di nastri paralleli motorizzati, estesi nella prima direzione A, che circolano in piani paralleli, distanziati trasversalmente. La prima schiera di nastri di trasporto riceve un foglio 12 alla volta dal dispositivo mettifoglio 11 e lo fa avanzare nella prima direzione A verso la prima cordonatrice 30, atta ad impartire una prima serie o schiera di cordonature 17 (figura 2) rettilinee e parallele su ciascun foglio 12 in arrivo. Le cordonature 17 della prima serie sono distanziate l'una dall'altra nella prima direzione A, e si estendono parallelamente al bordo anteriore 14 del foglio.

La cordonatrice 30 dell'esempio illustrato è una cordonatrice a battuta, di per sé nota, che comprende una lama 31 rettilinea estesa perpendicolarmente alla prima direzione e azionata verticalmente da un azionatore lineare 32. La lama 31 coopera con una controlama inferiore 33 avente un solco rettilineo 34 rivolto verso l'altro ed esteso perpendicolarmente alla prima direzione. In alternativa ad una cordonatrice a battuta si può usare una cordonatrice circolare, di per sé nota (non illustrata).

Immediatamente a monte della cordonatrice 30 è previsto un dispositivo di orientamento 40, che serve a orientare il foglio 12 in arrivo alla cordonatrice 30 rispetto ad una direzione predeterminata. Il dispositivo di orientamento fa ruotare il foglio in un piano orizzontale, se necessario, di un angolo che viene determinato di volta in volta per ciascun foglio così da orientare il foglio con precisione rispetto alla cordonatrice 30.

Il dispositivo di orientamento 40 include due rulli motorizzati 41, 42, azionabili indipendentemente l'uno dall'altro e reciprocamente distanziati in una direzione trasversale rispetto alla prima direzione. I rulli motorizzati 41, 42 sono rispettivamente girevoli rispetto a due assi paralleli o coincidenti, trasversali rispetto alla prima direzione di avanzamento. I due rulli motorizzati sono configurati per rotolare su una faccia (in questo esempio la faccia inferiore, non illustrata) dei fogli 12 che avanzano verso la cordonatrice 30.

Ciascuno dei due rulli motorizzati 41, 42 coopera con un rispettivo rullo antagonista 43, 44, montato in modo verticalmente mobile e sollecitato elasticamente verso il rispettivo rullo motorizzato. I due rulli antagonisti 43, 44 sono destinati a rotolare sulla faccia superiore 15 dei fogli 12 in avanzamento verso la cordonatrice 30, in modo tale da tenere i fogli in transito a contatto con entrambi i rulli motorizzati 41, 42, prima che i fogli pervengano alla cordonatrice.

I rulli motorizzati 41, 42 sono comandati in rotazione ciascuno da un rispettivo motore elettrico 47, 48, preferibilmente un motore elettrico a passo. Ciascun motore elettrico può essere controllato singolarmente ed essere azionato diversamente dal motore elettrico che aziona l'altro rullo motorizzato, al fine di produrre un avanzamento differenziato tra due zone trasversalmente distanziate di uno stesso foglio 12, e quindi ruotare il foglio di un angolo desiderato nel piano orizzontale.

II controllo differenziato dei due motori elettrici può essere effettuato secondo diverse modalità, al fine di produrre una desiderata rotazione di un foglio. Ad esempio, ciascun motore elettrico può essere opportunamente arrestato o azionato in modo differenziato rispetto all'altro motore elettrico. In una possibile forma di attuazione, la rotazione del foglio nel piano orizzontale può essere prodotta arrestando uno dei due motori elettrici, e quindi uno dei rulli motorizzati, mentre l'altro motore elettrico continua a ruotare di un determinato angolo. Così il foglio è tenuto fermo da un lato, mentre dal lato opposto viene fatto ancora avanzare di una determinata distanza. In alternativa, il senso di rotazione di uno dei due motori può essere invertito, così da produrre un arretramento da una parte del foglio, mentre dal lato opposto il foglio è tenuto fermo (arrestando il motore e il relativo rullo) oppure fatto avanzare in modo controllato. In una forma di attuazione diversa, uno dei due motori elettrici può essere rallentato o accelerato rispetto all'altro motore elettrico, in modo da far avanzare (o arretrare) in modo differenziato due parti trasversalmente distanziate dello stesso foglio, con conseguente rotazione del foglio di un determinato angolo.

I rulli antagonisti 43, 44 possono essere rulli folli oppure rulli motorizzatati autonomamente, oppure rulli trascinati in rotazione dal rispettivo rullo motorizzato, o per mezzo di una trasmissione, ad esempio una trasmissione ad ingranaggi.

Secondo la forma di attuazione illustrata nelle figure 1 e 2, possono essere previsti dispositivi di rilevamento atti a rilevare 1'avanzamento di un foglio in due posizioni trasversalmente distanziate del foglio stesso.

Nell'esempio delle figure 1 e 2, quali dispositivi di rilevamento dell'avanzamento si utilizzano due encoder 49, 59, con relative rotelle 45, 46 a contatto del foglio. I due encoder sono preferibilmente montati in adiacenza a ciascun rullo motorizzato 41, 42, e più preferibilmente immediatamente a monte di questi.

Immediatamente a monte della cordonatrice 30 è prevista un'apparecchiatura di rilevamento ottico 50 per rilevare l'orientamento angolare, in un piano orizzontale, del foglio 12 in arrivo alla cordonatrice 30.

Secondo una forma di attuazione, 1'apparecchiatura di rilevamento ottico 50 comprende due fotocellule (o altri fotorilevatori equivalenti), una a destra 51 e una a sinistra 52, trasversalmente distanziate rispetto alla prima direzione di avanzamento. In alternativa, l'apparecchiatura di rilevamento ottico 50 può comprendere una telecamera o una fotocamera.

Le due fotocellule 51, 52 servono a rilevare le posizioni di due rispettivi punti, trasversalmente distanziati, del bordo anteriore 14 del foglio 12 in transito verso la cordonatrice 30; oppure

rilevare le posizioni di due segni di riferimento 16a, 16b trasversalmente distanziati sul foglio 12.

I due segni di riferimento 16a e 16b sono sufficientemente distanziati l'uno dall'alto per consentire di verificare l'orientamento del foglio. In altre parole, sono sufficientemente distanti da consentire di verificare se il bordo anteriore 14 del foglio è perpendicolare alla direzione A di avanzamento del foglio verso la prima cordonatrice 30.

Negli esempi qui illustrati le tacche o segni di riferimento 16 sono stampati sulla faccia 15 rivolta verso l'alto, e l'apparecchiatura di rilevamento ottico 50 è disposta superiormente al percorso dei fogli. In alternativa, i segni di riferimento 16 possono essere stampati sulla faccia inferiore dei fogli, e l'apparecchiatura di rilevamento ottico può essere disposta al di sotto del percorso dei fogli.

I movimenti di rotazione dei due rulli motorizzati 41, 42 sono controllati per effetto di comandi impartiti ai motori 47, 48 da un'unità elettronica di elaborazione (non illustrata) - tipicamente un PLC o Programmable Logic Controller o un PC (Personal Computer) - che sovrintende al funzionamento di tutti gli altri organi motori/azionatori qui descritti. In particolare, l'unità elettronica di controllo ed elaborazione è predisposta per acquisire, dall'apparecchiatura di rilevamento ottico 50, segnali indicativi delle posizioni di due punti trasversalmente distanziati lungo il bordo anteriore 14 del foglio, o di due segni di riferimento 16a, 16b sul foglio 12;

elaborare i segnali ricevuti dall'apparecchiatura di rilevamento ottico 50 e generare un dato indicativo dell'orientamento angolare istantaneo del foglio 12 rispetto ad una direzione data, ad esempio rispetto alla prima direzione A;

generare, sulla base del dato di orientamento angolare, un corrispondente segnale correttivo di avanzamento differenziato, al fine di produrre un avanzamento differenziato tra due zone trasversalmente distanziate di uno stesso foglio 12, e quindi ruotare il foglio di un angolo desiderato nel piano orizzontale;

inviare il segnale correttivo ad almeno uno dei motori 47, 48, così da controllare la rotazione di almeno uno dei due rulli motorizzati 41, 42 e conseguentemente produrre un avanzamento differenziato tra due zone trasversalmente distanziate di uno stesso foglio 12, e quindi ruotare il foglio di un angolo desiderato, provocando una rotazione del foglio 12 nel piano orizzontale tale da allineare detti due punti del bordo anteriore o detti due segni di riferimento perpendicolarmente alla suddetta direzione data A, e cioè parallelamente alla lama della prima cordonatrice 30;

acquisire segnali di avanzamento dagli encoder 45, 46 per rilevare l'avanzamento del foglio 12 in due posizioni trasversalmente distanziate del foglio; e

verificare, dai segnali di avanzamento generati dagli encoder 45, 46, che siano state effettivamente impartito al foglio un avanzamento differenziato tra due zone trasversalmente distanziate di uno stesso foglio 12, in conformità con il segnale correttivo.

Come illustrato nelle figure 3, 4 e 5, il sistema che controlla l'avanzamento del foglio F con l'aggiunta di un encoder e la sua rotella 45, elimina le regolazioni e i relativi scarti, garantendo sempre un controllo della distanza percorsa del foglio 12, indipendentemente da tutte le variabili geometriche e di consistenza tra i vari fogli, I rulli 41, 43, facenti parte di una medesima coppia di rulli contrapposti, sono sollecitati elasticamente uno verso l'altro con una pressione fissa, adatta all'avanzamento dei fogli 12. La rotella 45 dell'encoder è sollecitata elasticamente contro il foglio 12 con una pressione fissa e minima, sufficiente a non far slittare la rotella 45 durante l'avanzamento del foglio 12. Se il foglio 12 presenta variazioni di spessore, schematizzate con 12a nella figura 5, queste determinano una variazione dei raggi R ed RI dei rulli 41, 43, o slittamenti tra questi due rulli. La rotella 45 dell'encoder non è affetta da tali variazioni di spessore e perciò rileva l'esatta distanza percorsa del foglio 12 e, tramite il rispettivo encoder 49 invia i dati di distanza all'elaboratore (PLC). Quest'ultimo confronta i dati di distanza rilevati con dati teorici preimpostati, e varia il numero dei giri del motore 47 accoppiato al resolver o ruota fonica 58. Di conseguenza, i rulli 41 e 43 procedono con moto variabile controllato, rendendo identico il percorso di fogli differenti tra loro, a prescindere dalla presenza di variazioni locali di spessore.

Un gruppo di controllo dell'avanzamento, del tipo illustrato nelle figure 3-5, può essere applicato anche in un contesto tecnico diverso dai procedimenti qui descritti, ad esempio, per regolare l'orientamento di un foglio di materiale da assoggettare a lavorazioni cartotecniche qualsiasi, e quindi non necessariamente per realizzare un reticolo di cordonature perpendicolari. Il gruppo di controllo serve a provocare un avanzamento differenziato tra due zone trasversalmente distanziate di uno stesso foglio in fase di avanzamento su un sistema di trasporto, e quindi ruotare il foglio di un angolo desiderato nel piano orizzontale. Secondo una forma di realizzazione, il gruppo comprende: i due rulli motorizzati 41, 42, girevoli rispetto a due assi paralleli o coincidenti, trasversali rispetto alla direzione nella quale fanno avanzare i fogli, e reciprocamente distanziati in una direzione trasversale;

due motori elettrici, controllabili indipendentemente l'uno dall'altro, per azionare in rotazione i due rispettivi rulli motorizzati; e, preferibilmente

per ciascun rullo motorizzato, un rispettivo encoder 49, 59 solidale in rotazione ad una rotella atta a rotolare sui fogli in posizioni rispettivamente allineate longitudinalmente con i rulli motorizzati.

Con 22 è indicata una seconda schiera di nastri paralleli motorizzati, estesi nella prima direzione A, che circolano in piani paralleli, distanziati trasversalmente. La seconda schiera di nastri di trasporto riceve i singoli fogli 12 transitati attraverso la cordonatrice 30 e li fa avanzare nella prima direzione A fino ad una sponda rettilinea di battuta 23. La sponda 23 è estesa perpendicolarmente alla prima direzione A e parallelamente alla seconda direzione B, nella quale vengono deviati i fogli 12 dopo essere pervenuti alla sponda 23.

La sponda 23 si trova in una postazione, intermedia tra le due cordonatrici, dove il foglio 12 subisce una deviazione di percorso.

Con 53 è indicato un ulteriore dispositivo fotorilevatore, opzionale, in questo esempio una telecamera o fotocamera. Il fotorilevatore 53 può essere montato al di sopra del percorso seguito dai fogli, per rilevare il loro orientamento angolare a valle della prima cordonatrice 30. Il dispositivo fotorilevatore 53 effettua un controllo di qualità, rilevando che le cordonature impartite siano state effettivamente impartite conformemente alle esigenze di progetto, e trasmette all'unità elettronica dati di posizione o orientamento angolare dei fogli 12.

In adiacenza alla sponda 23 è disposto un organo spintore 24 che viene esteso nella seconda direzione B per spostare il foglio che si trova in battuta contro la sponda 23 dalla seconda schiera di nastri 22 ad una terza schiera di nastri paralleli motorizzati 25.

I nastri 25 sono estesi nella seconda direzione B. I nastri 25 ricevono un foglio 12 alla volta dall'organo spintore 24 e lo fanno avanzare nella seconda direzione B verso la seconda cordonatrice 60, la quale impartisce una seconda serie di cordonature 18 rettilinee e parallele a ciascun foglio (Figura 2). Le cordonature 18 della seconda serie sono distanziate l'una dall'altra nella seconda direzione B, e si estendono perpendicolarmente alla cordonature 17 della prima serie, precedentemente impartite dalla prima cordonatrice 30,

La seconda cordonatrice 60 dell'esempio illustrato è una cordonatrice a battuta, analoga alla prima cordonatrice 30, dotata di una lama 61 rettilinea estesa perpendicolarmente alla prima seconda e azionata verticalmente da un azionatore lineare 62. La lama 61 coopera con una controlama inferiore 63 avente un solco rettilineo 64 rivolto verso l'altro ed esteso perpendicolarmente alla seconda direzione. In alternativa alla cordonatrice a battuta 60, si può usare una cordonatrice circolare.

Analogamente a quanto previsto a monte della prima cordonatrice 30, anche a monte della seconda cordonatrice 60 è previsto un dispositivo di orientamento 70, che orienta i singoli fogli 12 in arrivo alla seconda cordonatrice 60, facendoli ruotare, se necessario, di un angolo che viene determinato di volta in volta per ciascun foglio così da orientarlo con precisione rispetto alla seconda cordonatrice 60.

Il dispositivo di orientamento 70 include due rulli motorizzati 71, 72, azionati indipendentemente l'uno dall'altro e reciprocamente distanziati in una direzione trasversale rispetto alla seconda direzione B. I rulli motorizzati 71, 72 sono rispettivamente girevoli rispetto a due assi paralleli o coincidenti, trasversali rispetto alla seconda direzione B di avanzamento. I due rulli motorizzati 71, 72 sono configurati per rotolare sulla faccia inferiore dei fogli in avanzamento verso la seconda cordonatrice 60.

Ciascuno dei due rulli motorizzati 71, 72 coopera con un rispettivo rullo antagonista 73, 74, montato in modo verticalmente mobile e sollecitato elasticamente verso il rispettivo rullo motorizzato. I due rulli antagonisti 73, 74 sono destinati a rotolare sulla faccia superiore dei fogli 12 in avanzamento verso la seconda cordonatrice 60, in modo tale da tenere i fogli in transito a contatto con entrambi i rulli motorizzati 71, 72.

I rulli motorizzati 71, 72 sono comandati in rotazione ciascuno da un rispettivo motore elettrico 77, 78, preferibilmente un motore elettrico a passo, secondo le stesse modalità sopra descritte per i rulli motorizzati 41, 42. Ciascun motore elettrico 77, 78 può essere controllato singolarmente ed essere azionato diversamente dal motore elettrico che aziona l'altro rullo motorizzato, al fine di produrre un avanzamento differenziato tra due zone trasversalmente distanziate di uno stesso foglio 12, e quindi ruotare il foglio di un angolo desiderato nel piano orizzontale.

Sono previsti dispositivi di rilevamento 75, 76 atti a rilevare l'avanzamento di un foglio in due posizioni trasversalmente distanziate del foglio stesso. Preferibilmente, quali dispositivi di rilevamento dell'avanzamento, si utilizzano due encoder 75, 76 con rotelle a contatto del foglio. I due encoder sono preferibilmente montati in adiacenza a ciascun rullo motorizzato 71, 72, e più preferibilmente immediatamente a monte di questi.

Immediatamente a monte della cordonatrice 60 è prevista un'apparecchiatura di rilevamento ottico 80 per rilevare l'orientamento angolare, in un piano orizzontale, del foglio 12 in arrivo alla cordonatrice 60.

Secondo una forma di attuazione, l'apparecchiatura di rilevamento ottico 80 può comprendere due fotocellule (o altri fotorilevatori equivalenti), una a destra 81 e una a sinistra 82, trasversalmente distanziate rispetto alla seconda direzione di avanzamento. In alternativa, l'apparecchiatura di rilevamento ottico 80 può comprendere una telecamera o una fotocamera. L'apparecchiatura di rilevamento ottico 80 serve a rilevare le posizioni di due rispettivi punti, trasversalmente distanziati, di un bordo 19 (laterale) del foglio 12 in arrivo alla cordonatrice 60; oppure

rilevare le posizioni di due segni di riferimento 16c, 16d trasversalmente distanziati sul foglio 12.

I movimenti di rotazione dei due rulli motorizzati 71, 72 sono controllati tramite un'unità elettronica di elaborazione (non illustrata), così da garantire che il foglio sia orientato angolarmente con precisione, disponendo le cordonature 17 della prima serie perpendicolarmente alla lama 61 della seconda cordonatrice. Più in particolare, l'unità elettronica di elaborazione

acquisisce dall'apparecchiatura di rilevamento ottico 80 segnali indicativi delle posizioni di due punti trasversalmente distanziati lungo un bordo laterale 19 del foglio, o di due segni di riferìmento 16c, 16d sul foglio 12;

elabora i segnali ricevuti dall'apparecchiatura di rilevamento ottico 80 e genera un dato indicativo dell'orientamento angolare istantaneo del foglio 12 rispetto ad una direzione data, ad esempio rispetto alla seconda direzione B;

genera, sulla base del dato di orientamento angolare, un corrispondente segnale correttivo di avanzamento differenziato, al fine di produrre un avanzamento differenziato tra due zone trasversalmente distanziate di uno stesso foglio 12, e quindi ruotare il foglio di un angolo desiderato nel piano orizzontale;

invia il segnale correttivo ad almeno uno dei motori 77, 78, così da controllare la rotazione di almeno uno dei due rulli motorizzati 71, 72 e conseguentemente produrre un avanzamento differenziato tra due zone trasversalmente distanziate di uno stesso foglio 12, e quindi ruotare il foglio di un angolo desiderato, provocando una rotazione del foglio 12 nel piano orizzontale tale da allineare detti due punti del bordo laterale o detti due segni di riferimento perpendicolarmente alla suddetta seconda direzione data B, e cioè parallelamente alla lama della seconda cordonatrice 60;

verificare, dai segnali di avanzamento generati dagli encoder 75, 76, che sia stato effettivamente impartito al foglio un avanzamento differenziato tra due zone trasversalmente distanziate di uno stesso foglio 12, in conformità con il segnale correttivo.

Con 83 è indicato un ulteriore dispositivo fotorilevatore, opzionale, in questo esempio una telecamera o fotocamera. Il fotorilevatore 83 può essere montato al di sopra del percorso seguito dai fogli, per verificare c la perpendicolarità tra le cordonature 17, 18,

A valle della seconda cordonatrice 60 è prevista una ulteriore schiera 26 di nastri paralleli motorizzati, estesi nella prima direzione B, che circolano in piani paralleli, distanziati trasversalmente. La schiera di nastri di trasporto 26 riceve i singoli fogli 12 transitati attraverso la cordonatrice 60 e li fa avanzare nella seconda direzione A fino alla macchina di taglio LASER 90.

Nella macchina di taglio LASER 90 i singoli fogli possono essere sottoposti a taglio e opzionalmente possono ricevere cordonature secondo linee di cordonatura oblique, o curve, o comunque aventi un andamento non perpendicolare né parallelo alla prima direzione A, oppure cordonature di importanza secondaria, meno determinanti nella qualità del prodotto.

Si potrà apprezzare che le cordonature impartite secondo linee parallele, secondo il presente procedimento, le cordonature provocano un accorciamento di tipo lineare, solamente in una direzione perpendicolare alla direzione in cui si estendono le linee di cordonatura. Le linee di cordonatura parallele non provocano accorciamenti obliqui o diagonali. L'accorciamento lineare dipende da diversi fattori, tra i quali lo spessore o grammatura del foglio, il numero di cordonature, 1'inchiostratura, ed è conoscibile e quantificabile. Vantaggiosamente, di questi dati geometrici di accorciamento si può tenere conto come dati di input in fase di programmazione dell'unità elettronica di controllo. I dati di accorciamento vengono rapportati a punti di riferimento sul foglio noti e rilevati con precisione dai fotorilevatori; ciò permette di realizzare le linee di cordonatura in posizioni estremamente precise e note. Le successive operazioni compiute dalla macchina di taglio LA-SER vengono effettuate usando come riferimenti gli stessi punti lungo i bordi del foglio o le stesse tacche stampate sul foglio e utilizzate per realizzare le linee di cordonatura. Di conseguenza, i tagli compiuti dalla macchina di taglio LASER vengono effettuati con precisione assoluta rispetto alle linee di cordonatura precedentemente impartite al foglio dalle due cordonatrici 30 e 60.

Il procedimento permette di passare rapidamente dalla produzione di un foglio di formato diverso con un semplice riprogrammazione dei dati immessi nell'unità elettronica di controllo. Sono eliminati i tempi morti dovuti al cambio delle tradizionali fustelle.

Nella figura 6 è illustrata un'altra forma di attuazione alternativa del procedimento. In base alla variante della figura 6, i fogli 12 sono fatti avanzare lungo una singola direzione di avanzamento lineare, dal dispositivo mettifoglio 11 fino alla macchina di taglio LASER 90. In una posizione intermedia tra la prima cordonatrice 30 e la seconda cordonatrice 60 è installata una postazione di rotazione 85.

I fogli 12, che recano la prima serie di cordonatile 17 impartite dalla prima cordonatrice 30, transitano nella direzione A dalla seconda schiera di nastri paralleli motorizzati 22 ad una serie di rulli di trasporto motorizzati 86, trasversali rispetto alla direzione di avanzamento A.

Un elemento di rotazione 87, posto sopra i rulli 86 in una posizione laterale rispetto ad una linea mediana di avanzamento, impegna la faccia superiore 15 di ciascun foglio che transita sui rulli 86 e ne provoca una rotazione di 90° in un piano orizzontale (freccia C). Può essere prevista una sponda rettilinea longitudinale (non illustrata) lungo un lato della postazione di rotazione 86. L'elemento di rotazione 87 può ad esempio comprendere un perno (ad esempio di gomma o altro materiale ad elevato attrito) che viene ogni volta calato in un punto eccentrico o laterale del foglio 12 in avanzamento sui rulli 86, e si disimpegna dopo aver provocato la rotazione del foglio. In alternativa, l'elemento di rotazione può comprendere una pinza rotatoria (non illustrata) che ruota il foglio 12 di 90° nel piano orizzontale.

Dalla postazione di rotazione 85 i singoli fogli 12 pervengono ad una serie di nastri paralleli motorizzati 25, estesi nella direzione di avanzamento A. I nastri 25, analogamente a quanto descritto per le figure 1 e 2, fanno avanzare i fogli verso la seconda cordonatrice 60, la quale impartisce a ciascun foglio una seconda serie di cordonature 18 rettilinee e parallele, che si estendono perpendicolarmente alle cordonature 17 della prima serie, precedentemente impartite dalla prima cordonatrice 30. Successivamente i singoli fogli vengono alimentati alla macchina di taglio LASER 90, analogamente a quanto avviene per la forma di attuazione delle figure 1 e 2.

Diversamente dagli esempi qui illustrati, le lame delle cordonatrici 31, 61 possono avere lunghezza ridotta rispetto ai fogli, nel caso in cui si desideri produrre cordonature parziali.

Facendo ora riferimento alle figure 7 e 8, una forma di attuazione della presente invenzione prevede 1'impiego di una singola macchina cordonatrice che impartisce sia la prima successione di linee di cordonatura 17 e, successivamente, la seconda successione di linee di cordonatura 18, perpendicolari alle linee 17 della prima successione. Secondo modalità analoghe a quanto descritto per le forme di attuazione delle figure 1-2, un foglio prestampato 12 (figura 7) viene fatto avanzare lungo un percorso predeterminato e passare attraverso la macchina cordonatrice 30 che impartisce in successione al foglio una prima serie di cordonature rettilinee 17. I fogli 12 che hanno ricevuto la prima serie di linee di cordonatura vengono rialimentati al dispositivo mettifoglio 11 ruotati di 90° (figura 8). Quindi i fogli sono fatti ripassare attraverso la cordonatrice, ricevendo la seconda successione di linee di cordonatura 18 perpendicolari alle prime linee di cordonatura 17. Si ottiene così su ciascun foglio un reticolo di linee di cordonatura secondo due direzioni perpendicolari. Anche in questa forma di attuazione le linee di cordonatura vengono impartite a distanze prestabilite rispetto a punti di riferimento situati sul foglio (ad esempio punti di riferimento lungo i loro bordi o segni di riferimento stampati su una faccia dei fogli). I punti di riferimento sono rilevati da dispositivi ottici 50, associati operativamente a rispettivi dispositivi di orientamento 40, analoghi a quelli descritti con riferimento alle figure 1-2. I fogli aventi il reticolo di linee di cordonatura perpendicolari sono poi alimentati alla macchina di taglio LASER 90, analogamente a quanto avviene per le forme di attuazione delle figure 1-2.

Facendo riferimento alle figure 9-11 è illustrata un'ulteriore forma di attuazione della presente invenzione, nella quale l'avanzamento dei singoli fogli viene rilevato senza gli encoder con rotelle illustrati nelle figure 1-8. Secondo la variante delle figure 9-11, l'avanzamento dei fogli è rilevato tramite uno o più rilevatori ottici che rilevano il passaggio di coppie di tacche o segni di riferimento stampati sul foglio in prossimità o nelle posizioni dove è previsto che vengano formate le cordonature.

Una pluralità di coppie di segni di riferimento sono stampate in posizioni trasversalmente distanziate rispetto alla direzione di avanzamento e allineate parallelamente alle linee di cordonatura rettilinee che si desidera formare. Una coppia di rilevatori ottici trasversalmente distanziati, nell'esempio illustrato fotocellule 51, 52, è montata a monte della o di ciascuna macchina cordonatrice 30 (e 60, se è prevista una seconda cordonatrice). I due rilevatori ottici rilevano il passaggio dei due segni di riferimento facenti parte di una medesima coppia di segni di riferimento trasversalmente allineati, e inviano all'unità di eiaborazione due corrispondenti segnali indicativi della posizione istantanea longitudinale o di avanzamento dei due segni di riferimento. Nel caso in cui venga rilevato un disallineamento trasversale dei due segni di riferimento, l'unità di elaborazione controlla di conseguenza il numero di giri di uno dei motori elettrici per annullare il disallineamento e far avanzare il foglio angolarmente orientato attraverso la macchina cordonatrice con le coppie di tacche allineate parallelamente alla lama della cordonatrice,

I segni di riferimento possono essere disposti sui margini del foglio, così da essere successivamente eliminati dall'apparecchiatura di taglio LA-SER 90 che tagli via i margini.

In alternativa a due fotocellule o rilevatori ottici trasversalmente distanziati, l'apparecchiatura di rilevamento ottico può comprendere una singola telecamera o una fotocamera in grado di leggere la posizione di entrambi i segni di riferimento facenti parte di una medesima coppia di segni di riferimento trasversalmente distanziati.

Disponendo i segni di riferimento nelle posizioni previste per le cordonature, o in prossimità di esse, si semplifica la programmazione dell'unità di elaborazione. Per conoscere con certezza la posizione delle linee di cordonatura non occorre tenere conto di fattori di correzione per valutare l'accorciamento del foglio conseguente alle linee di cordonatura impartite. Infatti, una distanza minima o nulla dai segni di riferimento alle linee di cordonatura elimina 1'incertezza sulla effettiva posizione di tali linee.

Sono stati descritti diversi aspetti e forme di attuazione di procedimenti per la lavorazione di materiali in fogli. Si intende che ciascuna forma di attuazione può essere combinata con qualsiasi altra forma di attuazione. L'invenzione, inoltre, non è limitata alle forme di attuazione, ma potrà essere variata entro l'ambito definito dalle rivendicazioni annesse ,

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la lavorazione di materiali in fogli, comprendente le fasi di: far avanzare un foglio prestampato (12) lungo un percorso predeterminato in una prima direzione di avanzamento (A) orizzontale; rilevare otticamente le posizioni di almeno una coppia di primi punti di riferimento (16a, 16b) sul foglio, dove i due primi punti di riferimento di una medesima coppia sono distanziati trasversalmente l'uno dall'altro in una direzione sostanzialmente perpendicolare alla prima direzione di avanzamento (A); orientare angolarmente il foglio in un piano orizzontale rispetto alla prima direzione di avanzamento (A), far avanzare il foglio angolarmente orientato nella prima direzione di avanzamento e produrre nel foglio una prima successione di linee di cordonatura (17) rettilinee e parallele, distanziate l'una dall'altra nella prima direzione di avanzamento (A), ed aventi un orientamento e distanze riferiti a detta almeno una coppia di primi punti di riferimento; rilevare otticamente le posizioni di almeno una seconda coppia di secondi punti di riferimento (16c, 16d) sul foglio, dove i due secondi punti di riferimento di una seconda coppia di punti sono distanziati l'uno dall'altro in una direzione perpendicolare alla direzione secondo cui sono distanziati i due primi punti di riferimento di detta almeno una prima copia di punti di riferimento; orientare angolarmente il foglio (12) in un piano orizzontale rispetto a una seconda direzione di avanzamento (B), far avanzare il foglio angolarmente orientato nella seconda direzione di avanzamento (B) e produrre nel foglio una seconda successione di linee di cordonatura (18) rettilinee e parallele, dove le linee della seconda successione di linee di cordonatura hanno un orientamento riferito alla seconda coppia di secondi punti di riferimento (16c, 16d) e si estendono perpendicolarmente alla prima successione di linee di cordonatura (17), sono distanziate con riferimento ai due secondi punti (16c, 16d) di riferimento, e definiscono, insieme alle linee della prima successione di linee di cordonatura, un reticolo di linee di cordonatura perpendicolari; e alimentare il foglio ad una macchina di lavorazione laser (90) per tagliare il foglio usando come riferimento almeno due dei primi (16a, 16b) o secondi (16c, 16d) punti di riferimento.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui : la prima (A) e la seconda (B) direzione di avanzamento sono direzioni di avanzamento consecutive, formano tra loro un angolo, e definiscono insieme un percorso sostanzialmente a forma di L per l'avanzamento dei fogli; la prima successione di linee di cordonatura (17) è prodotta da una prima macchina cordonatrice (30) ; la seconda successione di linee di cordonatura (18) è prodotta da una seconda macchina cordonatrice (60); i fogli vengono deviati angolarmente dalla prima (A) alla seconda (B) direzione di avanzamento in una postazione di deviazione a valle della prima cordonatrice (30) e a monte della seconda cordonatrice (60).
3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui i fogli vengono deviati dalla prima (A) alla seconda (B) direzione di avanzamento sostanzialmente senza essere ruotati nel piano orizzontale ,
4. Procedimento secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui i fogli vengono deviati contro una sponda di battuta (23) estesa nella seconda direzione di avanzamento (B),
5. Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui la prima (A) e la seconda (B) direzione di avanzamento formano un angolo di circa 90°.
6. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui la prima (A) e la seconda (B) direzione di avanzamento sono direzioni di avanzamento consecutive e sostanzialmente allineate che individuano insieme un percorso sostanzialmente rettilineo per l'avanzamento dei fogli; la prima successione di linee di cordonatura (17) è prodotta da una prima macchina cordonatrice (30); la seconda successione di linee di cordonatura (18) è prodotta da una seconda macchina cordonatrice (60); e i fogli (12) vengono ruotati in un piano orizzontale di circa 90° in una postazione di rotazione (85) intermedia tra la prima macchina cordonatrice (30) e la seconda macchina cordonatrice (60).
7. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui la prima (A) e la seconda (B) direzione di avanzamento sono direzioni di avanzamento coincidenti e definiscono un'unica direzione di avanzamento; la prima e la seconda successione di linee di cordonatura (17, 18) sono prodotte da una medesima, singola macchina cordonatrice (30); la prima successione di linee di cordonatura (17) è prodotta facendo avanzare il foglio una prima volta in detta unica direzione di avanzamento, e facendo passare il foglio una prima volta attraverso la macchina cordonatrice (30), il foglio avendo un dato orientamento angolare rispetto a detta unica direzione di avanzamento; la seconda successione di linee di cordonatura (18) è prodotta facendo avanzare il foglio una seconda volta in detta unica direzione di avanzamento e facendo passare il foglio una seconda volta attraverso la medesima macchina cordonatrice (30), il foglio avendo un orientamento angolare ruotato di 90° rispetto all'orientamento angolare assunto dal medesimo foglio nel primo passaggio attraverso la macchina cordonatrice.
8, Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni da 2 a 7, in cui la prima (30) e/o la seconda (60) cordonatrice sono cordonatrici a battuta o cordonatrici circolari configurate ciascuna per impartire linee di cordonatura rettilinee.
9, Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui le fasi di rilevare otticamente le posizioni di dette coppie di punti di riferimento (16a, 16b; 16c, 16d) sono ottenute o rilevando le posizioni di due punti, trasversalmente distanziati, di un bordo (14, 19) del foglio (12); oppure rilevando le posizioni di almeno una coppia di segni di riferimento (16a, 16b; 16c, 16d) trasversalmente distanziati e stampati sul foglio (12).
10, Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui le fasi di orientare angolarmente il foglio rispetto alla prima (A) o alla seconda (B) direzione di avanzamento sono ottenute controllando, in base a dati di posizione rilevati otticamente di dette coppie di punti, almeno due motori elettrici indipendenti l'uno dall'altro ed atti ad azionare due rispettivi rulli agenti contemporaneamente su un medesimo foglio (12), i due rulli essendo reciprocamente distanziati l'uno dall'altro in una direzione trasversale rispetto alla prima o alla seconda direzione di avanzamento, così da provocare un avanzamento differenziato tra due zone trasversalmente distanziate di uno stesso foglio (12), facendo conseguentemente ruotare il foglio di un angolo desiderato nel piano orizzontale.
11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, in cui il controllo dei motori elettrici dei rulli è fatto sulla base di almeno due segnali di avanzamento di zone trasversalmente distanziate di un foglio, detti segnali di avanzamento essendo resi disponibili da almeno due encoder (49, 59) associati ciascuno ad un rispettivo elemento di rotolamento (45, 46), i due elementi di rotolamento essendo configurati per rotolare sul foglio in due rispettive zone trasversalmente distanziate del foglio.
12. Procedimento secondo la rivendicazione 11, in cui i due elementi di rotolamento (45, 46) essendo disposti ciascuno adiacente al rispettivo rullo motorizzato, preferibilmente a monte di esso rispetto alla direzione di avanzamento del foglio.
13. Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 9, comprendente il rilevamento ottico di posizioni di una pluralità di coppie di segni di riferimento stampati su un medesimo foglio (12), dove due segni di riferimento di una medesima coppia sono disposti in posizioni trasversalmente distanziate rispetto alla direzione di avanzamento, e dove le coppie di segni di riferimento sono distanziate l'una dall'altra in una direzione di avanzamento perpendicolare alla direzione lungo la quale i segni di riferimento di ciascuna coppia sono distanziati l'uno dall'altro.
14. Procedimento secondo la rivendicazione 10, in cui almeno alcune delle coppie di segni di riferimento sono stampati adiacenti a margini opposti di un medesimo foglio (12).