1 Specifiche preliminari

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Capitolo 1: SPECIFICHE PRELIMINARI

1 Specifiche preliminari

1.1 Specifica tecnica

Sulla base delle indicazioni emerse dalle visite aziendali e dagli incontri con le parti interessate è stata stilata la specifica di progetto che riportiamo qui nei suoi punti fondamentali.

1.2 Introduzione

Nel seguente documento sono definite le specifiche della macchina ScanSton 2500, denominata SS2500.

1.2.1 Obiettivi

1.2.1.1 Acquisizione dimensioni caratteristiche della lastra

La SS2500 dovrà essere in grado di misurare in automatico le seguenti grandezze geometriche caratteristiche di una lastra in materiale lapideo:

• Spessore della lastra;

• Dimensioni del massimo rettangolo inscritto nella lastra; • Dimensioni del minimo rettangolo circoscritto alla lastra.

1.2.1.2 Acquisizione immagine della lastra

La SS2500 dovrà essere in grado di acquisire immagini digitali a colori della superficie lucidata della lastra in esame.

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1.2.1.3 Creazione di uno Storico di Magazzino

La SS2500 sarà dotata di un sistema hardware (computer) e software (programma di gestione dati) che consenta di creare uno “Storico di magazzino” (Database) in cui verrannoo raccolte, per ogni singola lastra, le seguenti informazioni:

• Codice identificativo della lastra; • Data di “scansione” della lastra;

• Dimensioni della lastra come riportato al § 3.2.1.1;

• Immagine a colori della superficie della lastra come riportato al § 3.2.1.2;

• Classe di qualità della lastra: nota descrittiva della presenza di eventuali difettosità superficiali (fratture,scalfiture,etc);

• Codice identificativo o nome della cava di provenienza del blocco da cui è stata ricavata la lastra;

• Codice identificativo del blocco da cui è stata ricavata la lastra.

1.2.1.4 Condivisione delle informazioni con sistemi CAD e Rete Internet

Le informazioni di natura geometrica e grafica acquisite dal sistema dovranno poter essere importate all’interno dei software di progettazione CAD più diffusi nel settore di riferimento; in particolare sulle immagini acquisite sarà possibile effettuare operazioni di ottimizzazione di taglio in funzione delle caratteristiche estetiche e di finitura superficiale della lastra.

Inoltre i dati contenuti nel database saranno ulteriormente elaborati per poter essere trattati all’interno dei più comuni software di gestione. In particolare dovrà essere possibile:

• Rendere le inforamzioni contenute nel Database disponibili per la visualizzazione remota attraverso la rete Internet;

• Accedere a tutte le informazioni relative al prodotto grazie all’impiego di opportuni plug-in in grado di ottimizzare la strategia di visualizzazione della lastra per scopi di e-commerce.

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1.2.2 Ambito

Questo documento dovrà essere letto, approvato e sottoscritto da tutti i responsabili degli enti coinvolti nel progetto “ FORMAT, FORma e MATeria tra tradizione e innovazione in Toscana” relativo all’Azione 1.7.1 del DOCUP Regione Toscana. (COSMAVE, Lab. PERCRO).

1.2.3 Documenti applicabili

[1] Contratto SSSA–COSMAVE: “Studio e progettazione di un sistema automatizzato per l’acquisizione delle informazioni superficilali delle lastre di materiale lapideo ”.

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1.3 Specifiche

1.3.1 Descrizione generale

1.3.1.1 Condizioni ambientali

La SS2500 dovrà essere in grado di funzionare correttamente nelle seguenti condizioni ambientali.

• Sito

Il sito della macchina sarà un apposito spazio entro un capannone industriale.

• Condizioni ambientali

Intervallo di temperatura operativo 5°C ≤ T0 ≤ 50° C Pressione ambientale P0 = 1 atm.

Intervallo di umidità operativo 15% ≤ Hr0 ≤ 95%

• Alimentazione elettrica

La potenza elettrica disponibile ha le seguenti caratteristiche:

Tensione di rete VN = 380 VAC @ 50 Hz Tolleranza sul voltaggio ∆V = ± 5%

Potenza nominale WN = 500 KW

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• Impianto pneumatico

L’impianto pneumatico ha le seguenti caratteristiche :

Portata massima Qmax = 300 nl/h

Portata nominale QN = 100 nl/h

Pressione nominale PN = 6 bar

1.3.1.2 Relazioni con altri Sistemi/Sottosistemi

La SS2500 dovrà essere posta in relazione con: • Pavimento;

• Operatore;

• Lastre di marmo o granito;

• Sistema di movimentazione lastre presente sulla linea di lucidatura a monte e a valle di SS2500;

• Rete di alimentazione elettrica; • Rete di alimentazione pneumatica.

1.3.1.3 Vincoli generali

La SS2500 dovrà rispettare i seguenti vincoli generali:

1.3.1.3.1 Massa totale

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1.3.1.3.2 Ingombri ammissibili

La SS2500 deve essere contenuta entro un parallelepipedo avente le seguenti dimensioni massime ammissibili:

Altezza H = 3.5 m

Larghezza W = 4 m

Lunghezza L = 3 m

1.3.1.3.3 Requisiti minimi di sicurezza

La SS2500 deve essere dotata di dispositivi di sicurezza che impediscano a qualsiasi oggetto o parte di persona di entrare all’interno dello spazio di lavoro, o comunque in collisione con parti della macchina, durante il suo funzionamento.

1.3.2 Specifiche

1.3.2.1 Funzionalità

La SS2500 deve realizzare le seguenti funzionalità: • Sostegno della lastra;

• Movimentazione della lastra;

• Acquisizione automatica dell’immagine della lastra; • Acquisizione automatica dello spessore della lastra; • Elaborazione dei suddetti dati.

1.3.2.1.1 Sostegno lastre • Ambito

La SS2500 dove essere in grado di sostenere autonomamente le lastre di materiale lapideo durante l’operazione di acquisizione dei dati. Le lastre operabili dalla SS2500 dovranno presentare le seguenti caratteristiche fisiche e geometriche:

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Capitolo 1: SPECIFICHE PRELIMINARI Bm Larghezza massima f.t. 2200 mm Lm Lunghezza massima f.t. 4500 mm Hm Spessore massimo 250 mm Pm Peso massimo 7000 Kg • Prestazioni

1) Produttività: durante la fase di acquisizione dati l’unità di sostegno dovrà sorreggere un’unica lastra per volta.

2) Rumorosità: la rumorosità Ns della sezione di sostegno lastra rilevata ad 1 metro di distanza deve essere Ns ≤ 80 dB.

1.3.2.1.2 Movimentazione lastre • Ambito

La SS2500 dovrà movimentare le lastre di marmo o granito sostenute dall’unità sostegno. Le dimensioni delle lastre sono definite in §1.3.2.1.1.

• Prestazioni

Alla sezione Movimentazione Lastre sono richieste le seguenti prestazioni: Velocità massima di avanzamento 2 m/min

Accelerazione massima 0.05 m/s2

Spazio massimo di acclerazione 0.5 m N° massimo di lastre acquisibili 10 lastre/ora Rumorosità rilevata ad 1 m ≤ 80 dB.

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1.3.2.1.3 Acquisizione immagini lastra • Ambito

La SS2500 dovrà essere in grado di acquisire le immagini digitali a colori della superficie lucidata delle lastre in oggetto. L’Unità dovrà essere in grado di regolare automaticamente la messa a fuoco in funzione dei diversi spessori delle lastre in lavorazione.

• Prestazioni

Alla sezione Acquisizione immagini lastra sono richieste le seguenti prestazioni:

1.3.2.1.4 Acquisizione spessore lastra • Ambito

La SS2500 dovrà essere in grado di rilevare automaticamente lo spessore della lastra in ingresso alla macchina.

• Prestazioni

L’Unità di acquisizione dello spessore lastra dovrà avere le seguenti prestazioni:

Spessori rilevabili 0÷250 ± 3 mm.

Rumorosità rilevata ad 1 m Inferiore a 80 dB Tempo minimo di regolazione del fuoco 1 sec

Risoluzione minima 40 dpi

N° massimo di lastre acquisibili 10 lastre/ora

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1.3.2.1.5 Elaborazione dati • Ambito

L’Unità Elaborazione Dati della SS2500 dovrà prendere in ingresso i dati provenienti dalle funzioni Acquisizione Immagini Lastra e Acquisizione Spessore Lastra; dovrà inoltre acquisire informazioni provenienti dall’interfaccia operatore. Dovrà poi creare appositi strutture di dati che rendano disponibili per il Database le informazioni così acquisite. Le informazioni in arrivo dalla funzione di Acquisizione Immagini Lastra dovranno poter essere esportate in formati fruibili all’interno dei sistemi CAD più diffusi nel settore di riferimento. L’Unità dovrà infine creare i file che permettano la visualizzazione in rete delle immagini acquisite.

Inserimento

Immagine lastra A

Massimo rettangolo inscritto A Minimo rettangolo circoscritto A

Spessore A Codice identificativo lastra M

Codice identificativo blocco M Codice identificativo cava M

Data di lavorazione A Classe di qualità M A = Automatico M = Manuale Im = Immagine Dg = Dati geometrici Sp = Spessore

Do

Sp

Dg

Im

Int

Cad

Db

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Db = Database

Cad = software di disegno cad Int = Rete Internet

• Prestazioni

L’Unità di Elaborazione dei dati dovrà avere le seguenti prestazioni:

Estensione dei file di esportazione geometrie .dxf, .dwg Estensione dei file di esportazione immagini .jpeg, .png Dimensione massima singolo file immagine

(in formato compresso) 10 MB

N° massimo di lastre in memoria 1000

1.3.3 Interfacce

La SS2500 dovrà avere le seguenti tipologie di interfacce con il mondo esterno: interfacce meccaniche, interfacce elettriche, interfacce ottiche, interfacce pneumatiche. Inoltre dovrà consentire l’impostazione dei parametri di lavoro tramite un’interfaccia utente dedicata.

1.3.3.1 Interfacce meccaniche

1.3.3.1.1 Pavimento

La SS2500 dovrà essere connessa al pavimento tramite tirafondi il cui numero, posizione e dimensioni saranno definiti nella fase di progetto di dettaglio.

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1.3.3.1.2 Linea di lucidatura

SS2500 dovrà interfacciarsi: a monte con il piano individuato dai rulli del dell’unità di trasporto della lastra proveniente dalla sezione di ceratura e sul quale scorre la lastra da rilevare; a valle con il piano situato all’ ingresso della sezione incellofanatura su quale dovrà essere posizionata la lastra dopo la acquisizione dei dati.

I piani sopra descritti presentano le seguenti caratteristiche:

Altezza massima del piano dal pavimento 1500 mm Altezza minima del piano dal pavimento 1000 mm Larghezza massima del piano 2300 mm

1.3.3.1.3 Operatore

L’operatore può interagire con SS2500 tramite i seguenti dispositivi: • Interruttore di ON/OFF

• Selettore per l’avanzamento manuale o automatico • Pulsante di START

• Pulsante di STAND-BY • Pulsante di SHUT-DOWN

• Pulsante di EMERGENCY STOP

1.3.3.2 Interfacce Elettriche

La SS2500 sarà dotata di connessioni alla linea di alimentazione elettrica di cui al punto 1.3.1.1 (alimentazione elettrica).

1.3.3.3 Interfacce Luminose

La SS2500 comunicherà il suo stato all’operatore sia tramite messaggi alfanumerici visualizzati sull’interfaccia utente (vedi 3.3.5), sia tramite spie luminose come descritto

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Colore spia illuminazione Stato

Tutte le spie spente Spento

Verde luce continua Inizializzazione / Funzionamento Normale

Verde luce intermittente Stand–By

Blu luce continua Pronto

Rosso luce continua Stop Emergenza

Arancione luce continua Completamento Shut-Down

1.3.4 Interfacce Pneumatiche

La SS2500 sarà connessa all’impianto pneumatico di cui al punto 3.3.1.1 (alimentazione pneumatica).

1.3.5 Interfaccia Utente

La SS2500 dovrà consentire all’operatore l’impostazione dei parametri di lavoro tramite l’impiego di una tastiera e un monitor per la visualizzazione di testi alfanumerici. In particolare l’interfaccia della SS2500 dovrà consentire l’impostazione dei seguenti parametri di lavoro:

• Velocità di avanzamento;

• On/Off modalità di acquisizione; • Materiale della lastra;

L’interfaccia dovrà inoltre fornire indicazioni circa:

• Lo stato attuale della macchina.

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1.3.6 Modalita` operative

1.3.6.1.1 Modalità di funzionamento principale

La SS2500 dovrà prevedere le seguenti modalità di funzionamento:

1.3.6.1.1.1 Selezione della modalità di avanzamento

La SS2500 dovrà prevedere la possibilità di far avanzare la lastra sia in automatico secondo la velocità impostata da Interfaccia Operatore, sia in manuale operando sul comando di START posto sul pannello di comando.

1.3.6.1.1.2 Inclusione / Esclusione acquisizione immagine lastra

La SS2500 dovrà consentire l’inclusione/esclusione dell’operazione di acquisizione dati e immagine lastra. In caso di esclusione dovrà comunque consentire il passaggio della lastra dalla sezione posizionata a monte a quella posizionata a valle di SS2500.

1.3.6.1.2 Stati della macchina

Per SS2500 saranno possibili i seguenti stati:

1.3.6.1.2.1 Spento (OFF)

L’interruttore di accensione è in posizione di OFF; in questo stato la macchina è scollegata dalla rete di alimentazione e nessuno dei componenti elettrici risulta attivo. Dallo stato di spento si passa allo stato di Acceso passando l’interruttore in posizione di ON.

1.3.6.1.2.2 Inizializzazione (Boot)

In questo stato è alimentato il PC, sono attivi i sensori delle unità funzionali (vedi 3.1.3.3), mentre i Drivers di Potenza sono disabilitati. Durante lo stato di inizializzazione il PC carica il Software di controllo della macchina e successivamente

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Se il funzionamento dei sensori è corretto e lo stato dei sensori è compatibile con il funzionamento Normale, la macchina passa allo stato di Pronto attivando la spia corrispondente (Ready).

Qualora questo non si verifichi, la macchina ritorna automaticamente allo stato di Inizializzazione, comunicando all’operatore lo stato anomalo tramite l’interfaccia utente.

1.3.6.1.2.3 Pronto (Ready)

In questo stato il PC monitorizza continuamente lo stato dei sensori delle unità funzionali (vedi 3.1.3.3) mentre i Drivers di Potenza sono disabilitati.

Dallo stato di Pronto è possibile passare allo stato di Funzionamento Normale premendo il pulsante di Start, se lo stato dei sensori è compatibile con questo.

Qualora questo non si verifichi, la macchina ritorna automaticamente allo stato di Inizializzazione, comunicando all’operatore lo stato anomalo tramite l’interfaccia utente.

1.3.6.1.2.4 Funzionamento Normale (Run)

Con i segnali di sicurezza presenti su tutta la linea in stato di ON sarà possibile, premendo il pulsante di START, avviare la macchina.

Durante il funzionamento il LC monotorizza, tramite i segnali provenienti dai vari sensori, lo stato di funzionamento delle singole sezioni. Qualora sia stato selezionato il comando di avanzamento manuale, la macchina effettuerà un avanzamento predeterminato ad ogni pressione del pulsante START posto sul pannello di comando.

1.3.6.1.2.5 Attesa (Stand–by)

Dallo stato di Funzionamento Normale la SS2500 passerà nello stato di Attesa al verificarsi di uno qualsiasi dei seguenti eventi:

• L’operatore attiva il pulsante di Stand–by ;

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Dallo stato di Attesa è possibile passare allo stato di Funzionamento Normale premendo il pulsante di Start, oppure al presentarsi di una lastra a inizio macchina, misurata dal sensore di presenza lastra.

Dallo stato di Attesa è possibile passare allo stato di Spegnimento premendo il pulsante di Shut-Down.

1.3.6.1.2.6 Stop di Emergenza (Emergency Stop)

La SS2500 passerà nello stato di Emergency Stop, con interruzione immediata dell’alimentazione ai vari attuatori dallo stato di funzionamento Normale, al verificarsi di uno qualsiasi di questi eventi:

• L’operatore attiva il pulsante di STOP; • Invasione area di lavoro della telecamera;

Dallo stato di Stop di Emergenza è possibile passare allo stato di Funzionamento Normale premendo il pulsante di Start. La macchina passerà effettivamente allo stato di Funzionamento Normale dopo avere verificato che lo stato dei sensori è compatibile con lo stato di Funzionamento Normale.

Dallo stato di Stop di Emergenza è possibile passare allo stato di Spegnimento premendo il pulsante di Shut-Down.

1.3.6.1.2.7 Spegnimento

In questo stato la macchina si predispone allo stato di spento disabilitando i Drivers di Potenza ed interrompendo l’alimentazione pneumatica.

Al termine della fase di spegnimento la macchina attiva la spia di shut-down.

Al termine della fase di spegnimento è possibile passare allo stato di Spento portando l’interruttore di accensione in posizione di Spento.

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1.3.7 Risorse

La SS2500 non richiede ulteriori risorse

1.3.8 Verifica

Sono previste verifiche numeriche da concordare in fase di progettazione di dettaglio. In particolare su elementi ritenuti particolarmente critici, saranno effettuate le seguenti verifiche:

• analisi statiche di robustezza a sovraccarico e a fatica;

1.3.9 Test di accettazione

Sono previsti test d’accettazione descritti in apposita documentazione (da concordare).

1.3.10 Documentazione

Verrà fornita la seguente documentazione:

1. Disegni costruttivi di assemblaggio e corrispondente lista dei componenti commerciali del sistema;

2. Disegni di dettaglio di assemblato e di particolare delle unità funzionali progettate.

1.3.11 Sicurezza

Per garantire la sicurezza, la SS2500 dovrà prevedere dei sensori di presenza in grado di individuare corpi estranei presenti o accedenti all’area prossima alla zona di lavoro della telecamera. L’eventuale accesso di personale nello spazio di lavoro della macchina potrà avvenire solo a macchina in stato di Stop di Emergenza. Ogni interazione dell’operatore con la macchina che debba verificarsi durante le fasi del ciclo di produzione dovrà essere possibile solo con la macchina in stato di Stand-by.

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1.3.11.1 Norme antinfortunistiche

La macchina SS2500 dovrà rispettare le normative antinfortunistiche secondo Direttiva CE 89/392.

1.3.11.2 Norme elettriche

La macchina SS2500 dovrà rispettare le normative IEC 204-1 EN 60204-1 (CEI44/5).

1.3.12 Vita Operativa

Per la SS2500 è prevista una vita operativa di 20.000 ore.

1.3.13 Affidabilità

La SS2500 deve garantire un tempo medio fra due successivi guasti MTBF: MTBF ≥ 6 mesi

1.3.14 Manutenzione

1.3.14.1 Manutenzione ordinaria

In fase di progetto di dettaglio saranno individuati i particolari meccanici maggiormente sollecitati a fenomeni di fatica ed usura; questo permetterà di definire più dettagliatamente la frequenza e le modalità da rispettare per eseguire la manutenzione. È comunque richiesta una frequenza di intervento per manutenzione ordinaria non inferiore alle

∆Tmo’ ≤ 1000 ore

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Tmo ≤ 8 ore lavorative.

1.3.14.2 Manutenzione straordinaria

Eventuali interventi di manutenzione straordinaria dovranno avere una durata rispettivamente:

• Rottura di particolari commerciali: a meno dei tempi di consegna, la sostituzione del particolare e successivo riavvio della macchina dovrà essere realizzato in un tempo non superiore alle

Tms’ ≤ 72 ore lavorative

• Rottura di particolari non commerciali: la riparazione o la sostituzione di particolari non commerciali dovrà essere eseguita in un tempo non superiore a