IT202100024536A1 - Metodo ed apparato per il monitoraggio di un filo diamantato perfezionato e dei parametri di utilizzo della macchina di taglio che impiega detto filo diamantato perfezionato - Google Patents
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Description
METODO ED APPARATO PER IL MONITORAGGIO DI UN FILO DIAMANTATO PERFEZIONATO E DEI PARAMETRI DI UTILIZZO DELLA MACCHINA DI TAGLIO CHE
IMPIEGA DETTO FILO DIAMANTATO PERFEZIONATO
CAMPO DELL?INVENZIONE
La presente invenzione concerne un metodo ed un apparato per il monitoraggio del funzionamento e delle condizioni del filo diamantato impiegato dalle macchine di taglio in cava per il taglio della pietra, nonch? per il monitoraggio del funzionamento e delle condizioni delle machine di taglio che impiegano detto filo diamantato perfezionato.
? pure oggetto della presente invenzione un filo diamantato perfezionato che consenta l?implementazione di detto metodo di monitoraggio.
STATO DELL?ARTE
Come ? noto, il filo diamantato ? un utensile costituito da un cavo portante in acciaio, avente in genere un diametro variabile tra i 2 e 5 mm, sul quale vengono assemblati dei piccoli cilindri di acciaio rivestititi in genere di diamante sintetico, chiamate in genere ?perline diamantate?.
Il filo diamantato fu introdotto sul mercato negli anni ?80 del XX secolo per il taglio della pietra, ma in seguito il suo impiego si ? diffuso anche per il taglio di altri materiali, quali il cemento armato e l?acciaio.
Esistono varie tipologie di filo diamantato che si differenziano per le caratteristiche di assemblaggio, per la tipologia di perline diamantate impiegate e per altri parametri, quali ad esempio il numero di perline diamantate per metro.
Alcuni esempi di differenti tipologie di filo diamantato che si differenziano per la tipologia delle perline diamantate impiegate ? illustrato a titolo esemplificativo nelle figure da 1 a 3, nelle quali sono illustrati rispettivamente un filo di perla elettrodeposta (figura 1) comprendente un nottolino o supporto in acciaio, una diamantatura monostrato ed un legante elettrolitico, un filo di perla sinterizzata (figura 2) comprendente un nottolino o supporto in acciaio, una diamantatura multistrato e un legante sinterizzato, ed un filo di perla saldobrasata (figura 3) comprendente un nottolino o supporto in acciaio, una diamantatura monostrato e un legante sinterizzato.
Nelle figure da 4 a 6 sono invece illustrate differenti tipologie di filo diamantato che si differenziano per la tipologia di assemblaggio. In figura 4 ? illustrato un filo meccanico privo di rivestimento protettivo comprendente una fune in acciaio, delle molle in acciaio, un anello di bloccaggio di sicurezza in acciaio e uno o pi? anelli distanziatori in acciaio. In figura 5 ? illustrato un filo con rivestimento plastificato e comprendente una fune in acciaio, delle molle in acciaio ed un rivestimento in polimero termoplastico. In figura 6 ? illustrato un filo con rivestimento gommato e comprendente una fune in acciaio, delle molle in acciaio ed un rivestimento in elastomero fluido.
Attualmente il monitoraggio dello stato di usura e delle prestazioni di taglio dei fili diamantati di tipo noto avviene per mezzo di registri cartacei su cui l?operatore o l?addetto riporta i dati del filo diamantato forniti dal costruttore, e i dati di lavorazione ricavati dalla macchina tagliatrice sui cui detto filo diamantato ? montato.
Nel settore ? tuttavia sentita l?esigenza poter disporre di un sistema integrato che sia in grado di interfacciare univocamente la macchina tagliatrice con il filo diamantato impiegato, al fine di poter fornire all?utente indicazioni affidabili e precise sia relativamente alle modalit? di impiego del filo, sia relativamente alle modalit? di utilizzo della macchina di taglio.
SOMMARIO DELL?INVENZIONE
Alla luce di quanto sopra, compito della presente invenzione ? quello di superare gli inconvenienti che affliggono i fili diamantati di tipo noto e le macchine di taglio che impiegano fili diamantati di tipo noto, in particolare fornendo un metodo ed un apparato per il monitoraggio delle condizioni di utilizzo di un filo diamantato perfezionato e dei parametri di utilizzo della macchina di taglio che impiega detto filo diamantato, nonch? detto filo diamantato perfezionato.
In particolare, nell?ambito di tale compito, uno scopo della presente invenzione ? quello fornire un metodo ed un apparato in grado di associare univocamente la macchina di taglio con il filo diamantato impiegato.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un metodo ed un apparato in grado di monitorare, in cava, le modalit? di impiego dei fili diamantati in modo da poter rilevare le effettive ore di utilizzo di un determinato filo diamantato nonch? le modalit? di impiego dello stesso in modo da rilevare eventuali problematiche o prevederne lo stato di usura e, di conseguenza, la manutenzione o la sostituzione.
Non ultimo, ? scopo della presente invenzione quello di fornire un metodo ed un apparato in grado di rilevare e monitorare i parametri di funzionamento della macchina di taglio stessa, utili a valutare le condizioni e lo stato di utilizzo del macchinario e, in generale, l?efficienza delle attivit? di taglio.
Questo compito e questi ed altri scopi sono raggiunti da un filo diamantato perfezionato secondo la rivendicazione 1.
Inoltre, questo compito e questi e altri scopi sono raggiunti da un apparato per il monitoraggio delle condizioni di utilizzo di un filo diamantato perfezionato secondo la rivendicazione 5.
Ancora, questo compito e questi e altri scopi sono raggiunti da un metodo per il monitoraggio delle condizioni di utilizzo di un filo diamantato secondo la rivendicazione 11.
Ulteriori caratteristiche del processo secondo la presente invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.
ELENCO DELLE FIGURE
Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente chiari dalla seguente descrizione esemplificativa ma non limitativa di una forma di realizzazione preferita della presente invenzione che verr? data qui di seguito con l'ausilio degli allegati disegni in cui:
la figura 1 mostra un filo di perla elettrodeposta comprendente un nottolino o supporto in acciaio, una diamantatura monostrato ed un legante elettrolitico; la figura 2 mostra un filo di perla sinterizzata comprendente un nottolino o supporto in acciaio, una diamantatura multistrato e un legante sinterizzato; la figura 3 mostra un filo di perla saldobrasata comprendente un nottolino o supporto in acciaio, una diamantatura monostrato e un legante sinterizzato; la figura 4 mostra una tipologia di assemblaggio meccanico privo di rivestimento protettivo;
la figura 5 mostra una tipologia di assemblaggio con rivestimento plastificato, ovverosia in polimero termoplastico;
la figura 6 mostra una tipologia di assemblaggio con rivestimento gommato, ovverosia con rivestimento in elastomero fluido;
la figura 7 mostra una forma di realizzazione di filo diamantato comprendente un cavo portante in acciaio, una guaina protettiva ed una pluralit? di perle diamantate;
la figura 8 mostra una possibile forma di realizzazione di anello con inserto RFID secondo la presente invenzione atto ad essere associato ad un filo diamantato; la figura 9 mostra uno schema degli elementi principali dell?apparato secondo la presente invenzione in una possibile configurazione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE
Con particolare riferimento alle allegate figure l?apparato 10 per il monitoraggio delle condizioni di utilizzo di un filo diamantato perfezionato secondo la presente invenzione comprende un sistema di acquisizione ed invio dati 11 da installare sulla macchina di taglio 30, anche con operazioni di retrofitting di macchine gi? esistenti. Detto sistema di acquisizione ed invio dati 11 ? atto a rilevare e ad inviare ad un?unit? di controllo 12, vantaggiosamente costituita da una piattaforma Cloud, una serie di informazioni relative alla macchina 30 di interesse in modo da creare un modello virtuale dei macchinari a prescindere dalla marca e dal modello degli stessi. Nel seguito verranno meglio indicati i parametri che ? utile o opportuno rilevare.
Detta un?unit? di controllo 12, ad esempio su piattaforma Cloud, ? atta a rilevare e gestire i dispositivi installati sulla piattaforma, nonch? a gestire i servizi Cloud e a facilitare la fruizione dei dati raccolti attraverso funzionalit? front-end quali interfaccia web, visualizzazione in grafici, controllo stato e allarmi, raccolta reportistica.
L?architettura dell?apparato 10 secondo la presente invenzione comprende dunque un sistema di acquisizione ed invio dati 11 per ciascuna macchina di taglio e l?unit? di controllo 12 costituita ad esempio da una piattaforma Cloud.
L?apparato 10 ? progettato in modo tale da poter includere anche sistemi di diversa tipologia che potranno essere sviluppati e implementati in un secondo tempo. In particolare, quando l?unit? di controllo comprende una piattaforma Cloud questa sar? modulare, costituita da diversi componenti che assolvono esigenze specifiche, dalla gestione intelligente dei device fisici alla storicizzazione dei dati fino alla gestione di utenti con ruoli diversi (admin, installatore, cliente, etc).
Per quanto riguarda nello specifico il sistema di acquisizione ed invio dati 11, vantaggiosamente esso ? atto ad eseguire il monitoraggio automatico dei parametri di funzionamento della macchina 30 da parte di un dispositivo di controllo 13 IoT comprendente a sua volta almeno un microcontrollore 13a, un modulo di connettivit? wireless 13b ed una interfaccia 13c per acquisire in ingresso il segnale proveniente da uno o pi? sensori 13d.
Il sistema di acquisizione ed invio dati 11 comprender? ulteriormente un sistema di alimentazione 11a e sar? in grado di ricevere ed inviare i segnali rilevati da detti uno o pi? sensori 13d per la rilevazione dei parametri di interesse, incluso un lettore RFID 11c per l?identificazione di un tag RFID associato al filo diamantato migliorato 50, pure oggetto della presente invenzione.
Detto dispositivo di controllo 13 IoT ? configurato per acquisire i segnali generati de detti sensori 13d per la rilevazione dei parametri di interesse sulla macchina, e per elaborare tali dati al fine di ricavare informazioni di interesse che potranno essere inviate all?unit? di controllo 12 costituita dalla piattaforma Cloud.
Al fine di garantire la comunicazione con l?unit? di controllo 12, il dispositivo di controllo 13 IoT comprender? vantaggiosamente una scheda elettronica, basata su microcontrollore a 32-bit, un sistema operativo real-time che consente e semplifica lo sviluppo di applicazioni embedded IoT.
Per garantire la comunicazione tra i singoli dispositivi IoT 13 e l?unit? di controllo centrale 12, possono vantaggiosamente essere impiegate diverse tecnologie wireless, tra cui le preferite sono quella GSM e quella LORA.
La tecnologia GSM ? particolarmente vantaggiosa: ogni dispositivo sar? dotato di modem GSM, di una scheda SIM e di una antenna dedicata, per garantire la connessione tra dispositivi IoT 13 e l?unit? di controllo centrale 12 che vantaggiosamente posta su cloud.
La tecnologia LORA appartiene alla classe di reti wireless a lungo raggio e bassa potenza (Low Power Wide Area Network - LPWAN) che impiega la banda di frequenza 868 MHz. In questo caso la comunicazione tra dispositivi IoT 13 e piattaforma cloud su cui si trova l?unit? di controllo 12 ? mediata da un gateway che riceve i dati dai dispositivi con protocollo LoRa, senza costi di traffico annessi. L?opzione LoRa richiede quindi l?integrazione su ogni scheda elettronica di un modem specifico con relativa antenna, oltre all?installazione di un gateway in una posizione centrale presso ogni cava oggetto di monitoraggio. Il gateway deve in ogni caso essere connesso ad internet mediante una connessione ethernet, WiFi o GSM. Quest?ultima opzione pu? risultare vantaggiosa solo se nella struttura della cava ? presente un edificio munito di un?infrastruttura di rete standard ed ? disponibile una connessione ad internet stabile, a cui affidarsi per l?installazione del gateway LoRa. L?edificio pu? essere distante anche alcuni Km (sino a 3 Km) dall?area di estrazione.
I dati e/o segnali che possono essere rilevati tramite detti uno o pi? sensori 13d per la rilevazione dei parametri di interesse possono vantaggiosamente comprendere, tra gli altri, i seguenti:
- Identificazione del filo diamantato 50 montato sulla macchina;
- Conteggio delle ore di moto della macchina da taglio;
- Monitoraggio degli assorbimenti di potenza elettrica della macchina. La raccolta delle informazioni e la loro organizzazione in un database consente di monitorare le propriet? dinamiche e altre propriet? statiche del cavo come per esempio i parametri di produzione, la lunghezza del cavo, il numero ed i parametri dei tagli eseguiti e simili informazioni.
Al fine di identificare il cavo diamantato 50 impiegato dalla macchina di taglio ? necessario associare a ciascun cavo 50 un elemento di identificazione 60 che pu? vantaggiosamente essere costituito da un tag RFID che possa essere letto dall?operatore mediante un lettore mobile 70 e/o direttamente dalla macchina di taglio attraverso un lettore dedicato 80 posto a bordo macchina.
Una volta individuato univocamente il cavo diamantato 50 installato a bordo di una determinata macchina, ? possibile associare a detto cavo diamantato 50 i dati derivati dal monitoraggio dei parametri di macchina, aggiornando di conseguenza il database che immagazzina le informazioni relative alle modalit? di impiego del cavo 50 e della macchina 30.
Vantaggiosamente, le possibili modalit? realizzative attraverso le quali ? possibile associare un tag RFID ad un cavo diamantato 50 possono essere:
a) l?utilizzo di cartellini con tag RFID da apporre sul cavo diamantato 50; b) integrare un tag RFID configurato come un anello 100 supportante un inserto RFID 60 che viene integrato nella guaina del filo diamantato 50 stesso.
Con particolare riferimento alla Figura 8, detto anello 100 comprende una sede 101 appositamente configurata per accogliere detto inserto RFID 60.
Come noto, la tecnologia RFID (acronimo di Radio Frequency Identification) ? una tecnologia di identificazione a radiofrequenza, ovvero una tecnologia in grado di identificare in maniera autonoma ed univoca i dati e informazioni su oggetti reali. Il funzionamento si basa sulla propagazione di onde elettromagnetiche nell?ambiente circostante, permettendo in questo modo di rilevare in maniera automatica e a distanza un grande numero di oggetti, sia in movimento che statici. Gli RFID possono differenziarsi in frequenza (alta, media o bassa) e in modalit? di funzionamento (attivi o passivi).
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, il cavo diamantato 50 comprender? dunque un tag RFID configurato ad anello integrato nella guaina del filo diamantato stesso.
Esistono in commercio tag RFID passivi molto piccoli (ad esempio aventi dimensioni 3.2 mm x 3.2 mm x 0.7 mm) che, eventualmente prevedendo la realizzazione di un apposito incavo di alloggiamento circonferenziale sul cavo, potrebbero essere inseribili all?interno della guaina 51 tra una perla diamantata 52 e la successiva.
Questa soluzione apparentemente semplificherebbe le operazioni che devono essere svolte dall?operatore, in particolare eliminando l?utilizzo dei cartellini, tuttavia espone una quantit? considerevole di rischi e complicazioni tecniche tra cui i seguenti:
- il numero di tag da utilizzare per ciascun filo sar? elevato dal momento che il cavo pu? essere tagliato e giuntato; un singolo anello tag RFID non sarebbe sufficiente all?identificazione del filo una volta tagliato. Non potendo conoscere in anticipo il punto di taglio, il numero di anelli tag da inserire dovrebbe essere pari alla lunghezza totale del filo diviso la lunghezza minima di taglio. Inoltre, dal momento che il filo una volta tagliato pu? avere utilizzi e durate di impiego differenti, gli anelli tag sul singolo cavo dovrebbero essere tutti diversi tra loro, cos? da identificare univocamente ciascuna porzione di filo e le relative ore di utilizzo. Ancora, l?applicazione di numerosi anelli muniti di tag, e pertanto non adatti ad eseguire il taglio, potrebbe inficiare la capacit? di taglio complessiva del filo oltre a poter inficiare la sua resistenza meccanica alle rotture.
- il sistema di lettura dei tag RFID a forma di anello integrato nella guaina del cavo diamantato stesso, risulta piuttosto invasivo in quanto per poter leggere correttamente i tag innestati sul filo diamantato ? necessaria obbligatoriamente una installazione a bordo macchina, con il montaggio del lettore RFID in prossimit? della puleggia della macchina da taglio. Ci? comporta l?intervento attivo sui componenti delle macchine sotto monitoraggio, e un ingombro che potrebbe risultare pericoloso per le normali attivit? di taglio.
- la lettura del tag potrebbe risultare complicata in quanto il sistema di lettura del tag RFID potrebbe risultare non idoneo per il funzionamento a regime dal momento che la velocit? di rotazione del cavo potrebbe essere tale da non permettere il corretto rilevamento del tag posizionato sul cavo. Specialmente per le macchine non munite di inverter la velocit? periferica del cavo raggiunge in breve tempo quella massima.
- l?utilizzo in ambiente ostile potrebbe portare al danneggiamento del cavo, con conseguenti problemi di manutenzione. Le quotidiane operazioni usuranti, nonch? la presenza di forti vibrazioni e possibili urti, potrebbero danneggiare i tag innestati sul filo diamantato vanificando cos? la possibilit? di identificazione del cavo. La riparazione/sostituzione del tag danneggiato potrebbe essere operazione complessa e onerosa. Anche qualora queste condizioni non fossero ostacolanti, occorrerebbe testare la qualit? della lettura in condizioni di sporco elevato (acqua, polveri, ecc.).
- affinch? il tag sia protetto dall?usura occorre che venga ricoperto dalla gomma usata tipicamente sui cavi, e questo potrebbe inficiare la lettura del tag.
Secondo una forma di realizzazione alternativa della presente invenzione, il cavo diamantato 50 comprender? un tag RFID in forma di cartellino del filo diamantato. Esistono in commercio cartellini e fascette con RFID integrato ready-to-use per questo genere di applicazioni. Il cartellino RFID andrebbe a sostituire il cartellino cartaceo gi? presente sui fili diamantati di tipo noto e che l?operatore nella sua esperienza quotidiana ? abituato a manovrare. Questa scelta prevede di avere in origine un singolo tag per ogni cavo, e la possibilit? di consegnare un kit accessorio di cartellini ?vergini? da utilizzare in caso di taglio del cavo per indentificare le varie porzioni di cavo.
L?installazione della scheda di lettura del tag RFID a cartellino pu? essere posizionata sul pannello di controllo (soluzione preferibile in termini di modalit? di installazione descritta nelle sezioni precedenti) dove allo stato attuale viene posizionato il cartellino cartaceo durante l?utilizzo del filo diamantato (non cambierebbe quindi nulla per l?operatore).
Rispetto all?attuale utilizzo del cartellino, il sistema IoT comprender? sulla macchina una tasca per l?inserimento del cartellino RFID, sostanzialmente corrispondente all?attuale tasca prevista per alloggiare il cartellino cartaceo di tipo noto, ma dotata di elementi di lettura del tag e comprendente un dispositivo di allarme sonoro e/o luminoso in grado di allertare l?operatore nel caso stia per attivare la macchina senza aver posizionato correttamente il cartellino RFID nell?apposita tasca di lettura. Il lettore RFID verr? posizionato in prossimit? dell?alloggiamento previsto per il cartellino per la corretta lettura. Il sistema cos? costituito non subir? gli effetti dovuti alle operazioni usuranti (vibrazioni, urti, ecc.) e all?ambiente ostile (polveri, acqua, ecc.) con la cancellazione dell?eventuale errore in lettura (tag non pi? in movimento) evitando cos? possibili danneggiamenti al tag stesso. Qualora un tag venisse smarrito o danneggiato, potr? essere facilmente sostituibile con un altro tag preso dal kit accessorio. Vantaggiosamente gli operatori dovranno gestire solo le seguenti operazioni: - riporre il cartellino RFID nell?apposito alloggiamento/tasca di lettura durante l?utilizzo del filo diamantato sulla macchina;
- apporre il cartellino RFID al filo diamantato quando questo non ? utilizzato; - duplicare il cartellino RFID durante le fasi di taglio e giunzione dei vari fili diamantati.
Vantaggiosamente, il filo diamantato (50) in accordo ad una forma di realizzazione preferita della presente invenzione comprende una guaina protettiva (51) realizzata con un compound resinoide mediante un processo di iniezione a freddo. Questa tipologia di assemblaggio risulta essere la pi? idonea per l?inserimento di un chip o tag RFID sia in fase di produzione, perch? l?iniezione dell?elastomero avviene a temperatura ambiente, sia in fase di impiego, perch? l?elastomero svolge una funzione protettiva dei vari componenti dell?utensile.
Per quanto riguarda invece il lettore RFID, il lettore RFID che sar? predisposto a bordo macchina deve preferibilmente essere in grado di leggere pi? di un tag RFID, sino a due tag RFID, in quanto come si ? detto un filo diamantato pu? essere composto al massimo da due segmenti di filo, sino ad una distanza non troppo elevata, ad esempio di circa 30 cm, cos? da avere una lettura pi? precisa e localizzata solo in prossimit? del lettore.
Vantaggiosamente, l?apparato 10 per il monitoraggio delle condizioni di utilizzo di un filo diamantato perfezionato secondo la presente invenzione pu? prevedere di rilevare lo stato macchina (acceso/spento) attraverso la lettura di un contatto digitale, il quale pu? ad esempio chiudere:
- un contatto pulito senza tensione;
- un contatto con tensione continua (esempio 24 Vdc);
- un contratto a tensione alternata (esempio elettrovalvola).
L?apparato 10 pu? inoltre prevedere di monitorare la velocit? di rotazione del filo diamantato, ovverosia la velocit? di taglio, la quale ? in genere regolabile tramite una manopola/potenziometro posta sul pannello di controllo. Rilevando la tensione sul potenziometro ? possibile ricavare come segnale analogico convertito da tensione, il valore associato della velocit? del filo.
Qualora la macchina non consentisse l?impiego di un potenziometro, ad esempio per la presenza di un pannello di controllo touchscreen in sostituzione della manopola), altre opzioni potrebbero essere:
- Valutare la coppia motrice dalla corrente assorbita dal motore del volano e risalire alla velocit? periferica dividendola per il raggio della puleggia; - Sfruttare, se presente, il segnale di feedback dell?inverter.
L?apparato 10 pu? inoltre, opzionalmente, prevedere di monitorare Localizzazione dei dispositivi IoT 13, e a tale scopo pu? includere un ricevitore GPS. I dati rilevati possono essere inviati al cloud, in modo da indicare graficamente la posizione e lo stato dei macchinari su una mappa.
Il dispositivo di controllo 13 IoT pu? essere installato in prossimit? delle aree di taglio delle macchine, in diversi punti strategici in cui ? possibile rilevare segnali interessanti per il dataset selezionato e il cui monitoraggio possa fornire informazioni rilevanti per il progetto.
A questo scopo dispositivo IoT 13 sar? vantaggiosamente per questo dotato di apposito box per montaggio a barra DIN e di una scatola con grado di protezione IP65 o superiore data la necessit? di installazione in ambiente esterno.
Il dispositivo IoT 13 pu? vantaggiosamente essere installato in diversi punti strategici, ovverosia:
a) Sul quadro elettrico a bordo macchina: questo tipo di installazione permette di avere un rapporto uno a uno tra scheda di controllo e macchinario monitorato ma necessita un intervento diretto sul quadro elettrico del macchinario o addirittura, un intervento invasivo nel macchinario stesso;
b) Sul pannello di controllo del macchinario (soluzione preferibile): questo tipo di installazione permette il prelevamento di tutte le grandezze selezionate per il dataset di interesse, non modificando la routine dell?operatore. L?intervento di installazione risulta meno invasivo del precedente dal momento che tutti i segnali sono raccolti in un unico quadro mentre a bordo macchina potrebbero essere disposti in posizioni non adiacenti. Con questa modalit? di installazione si perde la corrispondenza uno a uno tra scheda di monitoraggio e macchinario monitorato dal momento che il pannello di controllo ? separabile dal macchinario e utilizzabile per macchinari diversi. Tuttavia, il rilevamento del segnale relativo al numero di ore di funzionamento del filo diamantato sarebbe comunque garantito;
c) Sulla cabina di derivazione per l?alimentazione delle macchine: qualora per alcune marche/tipologie di macchine da taglio, non fosse possibile aprire i quadri elettrici n? del macchinario n? del pannello di controllo per motivi legati alla sicurezza/garanzia/altro, ? valutabile l?opzione di installare la scheda di controllo nella cabina di derivazione per l?alimentazione dei macchinari. Questo tipo di installazione oltre a non permettere la corrispondenza uno a uno tra sistema IoT e macchinario, non consente il rilevamento della velocit? di rotazione del filo diamantato (informazione non presente all?interno della cabina di derivazione).
Tornando alla descrizione dell?apparato 10 per il monitoraggio delle condizioni di utilizzo di un filo diamantato perfezionato secondo la presente invenzione, esso comprende un sistema di acquisizione ed invio dati 11 adatto ad essere installato sulla macchina di taglio 30 ed atto a rilevare e ad inviare ad un?unit? di controllo 12, vantaggiosamente costituita da una piattaforma Cloud, le informazioni relative alla macchina 30, ed al cavo diamantato 50, di interesse.
Vantaggiosamente, detta unit? di controllo 12 costituita da un sistema cloud di gestione, raccolta e visualizzazione dati, ha una architettura modulare e le informazioni raccolte possono essere visualizzate da semplici interfacce web, sia su desktop che mobile, quali smartphone e/o tablet. In particolare, la piattaforma cloud permetter? di:
- gestire gli utenti e i rispettivi ruoli;
- ricevere i dati inviati dalle unit? dai dispositivi IoT 13;
- elaborare i dati ricevuti per calcolare grandezze derivate;
- permettere lo scaricamento dei dati;
- permettere l?esportazione dei dati tramite report automatici in formato csv/excel e pdf;
- inviare allarmi nel caso del superamento di soglie preimpostate.
L?amministratore potr? creare e gestire diversi tipi di utenti, che potranno interagire con il sistema, avranno accesso a informazioni, schermate e funzionalit? diverse della piattaforma cloud, in base al differente profilo professionale associato. Oltre a visualizzare i dati aggiornati in tempo reale, sar? possibile esportare su file i dati rilevati, visualizzare report generati periodicamente in modo automatico, impostare soglie di allarme e gestire i profili utente grazie all?utilizzo di semplici ed intuitive interfacce grafiche. Potr? preferibilmente essere visualizzata una dashboard di riepilogo generale.
Una interfaccia riassuntiva di questo tipo fornisce una visione d?insieme dello stato delle macchine e dei parametri correlabili all?utilizzo dei fili diamantati.
Per ogni filo diamantato in corso di monitoraggio sar? possibile assegnare una etichetta o cartellino di appartenenza che, lato cloud, corrisponder? alle diverse caratteristiche proprietarie del filo diamantato stesso.
Queste informazioni potranno vantaggiosamente essere riportate nei report periodici, cos? da fornire una visione generale e completa sulle ore di utilizzo dei fili diamantati e sullo stato degli altri parametri selezionati.
Le stesse indicazioni associate ai profili temporali delle grandezze misurate, a seguito di analisi approfondite potranno essere utili per sviluppi futuri e per l?erogazione di servizi aggiuntivi, quali ad esempio la manutenzione predittiva, sia del filo diamantato che delle macchine di taglio stesse.
Per quanto sin qui illustrato, il metodo e l?apparato 10 per il monitoraggio delle condizioni di utilizzo di un filo diamantato 50 perfezionato secondo la presente invenzione consentono di rilevare, attraverso uno o pi? dispositivi IoT 13 muniti di microcontrollore, moduli di connettivit? wireless, sensori ad hoc, i dati provenienti dai sensori e garantire il monitoraggio automatico di grandezze rilevanti a livello dello stato macchina, del consumo di potenza e della velocit? di rotazione del filo diamantato. Queste informazioni correlate con l?identificazione del filo diamantato 50 in utilizzo (tramite lettore RFID) permetter? di ricavare le ore di lavoro di ogni filo diamantato.
I servizi cloud gestiti dall?unit? di controllo 12 consentiranno di visualizzare i dati, gli allarmi ed i report in sezioni dedicate del portale; lo storico dei dati raccolti dai servizi cloud permetter? di effettuare analisi a posteriori per ottimizzazione della gestione dei fili diamantati.
Si ? cos? mostrato come il metodo e l?apparato 10 per il monitoraggio delle condizioni di utilizzo di un filo diamantato 50 perfezionato secondo la presente invenzione consentono raggiunge il compito e gli scopi preposti.
? pure oggetto della presente invenzione un filo diamantato 50 comprendente un ?chip? o un ?tag rfid? o altro elemento di identificazione 60 del cavo stesso atto a consentire di registrare i dati identificativi di riconoscimento del prodotto (es. lotto di produzione, codice prodotto, data di produzione, caratteristiche tecniche), incluse le marcature richieste dalla normativa di riferimento UNI-EN 13236, nonch? trasmettere, per mezzo di un sistema di acquisizione ed invio dati 11, i dati di lavorazione (ore lavoro, velocit? di taglio, manutenzioni periodiche) all?unit? di controllo 12 dell?apparato.
Claims (11)
1. Filo diamantato (50) comprendente un cavo portante realizzato in acciaio ed una pluralit? di cilindri o perle (52) in acciaio rivestiti di diamante sintetico assemblati lungo detto cavo portante ed una guaina protettiva (51), caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente uno o pi? elementi di identificazione (60) del filo atti a registrare informazioni relative al filo stesso.
2. Filo diamantato (50) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti uno o pi? elementi di identificazione (60) comprendono un cartellino comprendente un tag RFID reversibilmente associabile al filo.
3. Filo diamantato (50) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti uno o pi? elementi di identificazione (60) comprendono un tag RFID passivo inserito in detta guaina (51) di detto filo.
4. Filo diamantato (50) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta guaina (51) ? realizzata mediante un processo di iniezione a freddo di un compound resinoide.
5. Apparato (10) per il monitoraggio delle condizioni di utilizzo di un filo diamantato (50) perfezionato in accordo ad una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fato di comprendere una o pi? macchine di taglio (30) ciascuna comprendente almeno un filo diamantato (50) perfezionato, un sistema di acquisizione ed invio dati (11) associato a ciascuna di dette una o pi? macchine di taglio (30), ed almeno un?unit? di controllo (12), in cui detto sistema di acquisizione ed invio dati (11) ? atto a rilevare e ad inviare a detta almeno un?unit? di controllo (12) dati di funzionamento relativi a detta una o pi? macchine (30) di taglio e/o al filo diamantato (50) ad essa associato.
6. Apparato (10) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto sistema di acquisizione ed invio dati (11) comprende ulteriormente un dispositivo di controllo IoT (13) comprendente a sua volta almeno un microcontrollore (13a), un modulo di connettivit? wireless (13b) ed una interfaccia (13c) per acquisire in ingresso il segnale proveniente da uno o pi? sensori (13d) atti a rilevare parametri di funzionamento della macchina (30).
7. Apparato (10) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di controllo IoT (13) ? atto ad acquisire i segnali generati de detti sensori (13d) per la rilevazione dei parametri di interesse sulla macchina di taglio (30) e/o per acquisire i parametri identificativi di detto filo diamantato (50), e per elaborare tali dati per inviarli all?unit? di controllo (12).
8. Apparato (10) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta all?unit? di controllo (12) ? costituita da una piattaforma Cloud.
9. Apparato (10) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sistema di acquisizione ed invio dati (11) ? basato su tecnologia GSM o LORA.
10. Apparato (10) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sistema di acquisizione ed invio dati (11) comprende ulteriormente un lettore RFID mobile (70) e/o un lettore RFID dedicato (80) posto direttamente a bordo della macchina di taglio (30).
11. Metodo per il monitoraggio delle condizioni di utilizzo di un filo diamantato (50) perfezionato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fato di comprendere una fase di predisposizione di un apparato secondo una o pi? delle rivendicazioni da 5 a 10, e di comprendere inoltre le seguenti fasi:
- una fase di lettura dei dati supportati da detti uno o pi? elementi di identificazione (60) del filo da parte di detto sistema di acquisizione ed invio dati (11);
- una fase di acquisizione dei dati relativi al funzionamento della macchina di taglio (30) da parte di detto dispositivo di controllo IoT (13);
- una fase di trasmissione dei dati a detta unit? di controllo centrale (12);
- una fase di memorizzazione ed elaborazione dei dati raccolti e di confronto di tali dati con valori soglia preventivamente memorizzati nell?unit? di controllo (12) e di presentazione delle informazioni all?utente anche mediante la generazione di allarmi.
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2021
- 2021-09-24 IT IT102021000024536A patent/IT202100024536A1/it unknown
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