ITMO20090154A1

ITMO20090154A1 - EQUIPMENT FOR MECHANICAL MACHINING ON MELTED OR PRINTED PIECES, PARTICULARLY FOR DEBURRING, GRINDING AND CUTTING OF CASTING CHANNELS IN CAST IRON, OR SIMILAR

Info

Publication number: ITMO20090154A1
Application number: IT000154A
Authority: IT
Inventors: Piercarlo Bonomi
Original assignee: Piercarlo Bonomi
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2010-12-13

Description

Descrizione di Breveto per Invenzione Industriale avente per titolo: “ATTREZZATURA PER LA LAVORAZIONE MECCANICA SU PEZZI FUSI O STAMPATI, PARTICOLARMENTE PER LA SBAVATURA, LA MOLATURA E IL TAGLIO DEI CANALI DI COLATA DI PEZZI IN GHISA, ACCIAIO O SIMILI”. Description of Patent for Industrial Invention entitled: "EQUIPMENT FOR MECHANICAL WORKING ON CAST OR MOLDED PIECES, PARTICULARLY FOR THE DEBURRING, GRINDING AND CUTTING OF THE CASTING CHANNELS OF PIECES IN CAST IRON, STEEL OR SIMILAR".

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un’attrezzatura per la lavorazione meccanica su pezzi fusi o stampati, particolarmente per la sbavatura, la molatura ed il taglio dei canali di colata di pezzi in ghisa, acciaio o simili. E’ noto da tempo l’utilizzo di robot antropomorfi per l’esecuzione di lavorazioni meccaniche, come ad esempio le lavorazioni di finitura superficiale quali la molatura, il taglio dei canali di colata, delle materozze di fusione o simili. The present invention refers to an equipment for mechanical processing on cast or molded pieces, particularly for deburring, grinding and cutting the sprues of cast iron, steel or similar pieces. The use of anthropomorphic robots for mechanical processing, such as surface finishing such as grinding, cutting of sprues, casting sprues or the like, has been known for some time.

Come noto al tecnico del ramo, con il termine robot antropomorfo si intende un robot dotato di almeno quattro gradi di libertà. As known to the person skilled in the art, the term anthropomorphic robot refers to a robot with at least four degrees of freedom.

Generalmente, le lavorazioni meccaniche eseguite utilizzando i robot antropomorfi possono essere effettuate o bloccando il pezzo da lavorare in una stazione di lavoro fissa e dotando il robot di un utensile atto ad asportare materiale dal pezzo da lavorare oppure fissando il pezzo da lavorare ad un braccio del robot, mediante le cosiddete “mani di presa”, ed avvicinando il pezzo così fissato ad un utensile bloccato in una stazione di lavoro fissa. Generally, the mechanical machining performed using anthropomorphic robots can be carried out either by locking the piece to be machined in a fixed work station and equipping the robot with a tool suitable for removing material from the piece to be machined or by fixing the piece to be machined to an arm of the robot, by means of the so-called “gripping hands”, and bringing the piece thus fixed closer to a tool locked in a fixed work station.

Generalmente, in entrambe le condizioni di funzionamento appena descritte, il robot è fissato a terra ed il suo primo asse è un asse di rotazione disposto verticalmente. Generally, in both the operating conditions described above, the robot is fixed to the ground and its first axis is a rotation axis arranged vertically.

Nella presente descrizione, gli assi del robot sono numerati a partire dal collegamento del robot stesso ad una struttura di supporto fissa, quale il pavimento, verso l’ul lima porzione del robot provvista di un’estremità libera. In this description, the robot axes are numbered starting from the connection of the robot itself to a fixed support structure, such as the floor, towards the last portion of the robot provided with a free end.

D primo asse del robot è dunque l’asse definito dal collegamento tra il robot stesso e la struttura fissa che lo supporta. Attorno o lungo tale asse si muove quindi la sua prima articolazione. The first axis of the robot is therefore the axis defined by the connection between the robot itself and the fixed structure that supports it. Its first joint then moves around or along this axis.

Come noto al tecnico del settore, però, alcuni materiali, quali la ghisa, presentano un grado di durezza tale da impedire un corretto bloccaggio mediante le mani di presa di cui sono dotati i robot antropomorfi. As known to the skilled in the art, however, some materials, such as cast iron, have a degree of hardness such as to prevent correct locking by means of the gripping hands with which anthropomorphic robots are equipped.

Infatti, la particolare durezza di questi materiali non consente alle cosiddette mani di presa di deformare leggermente il pezzo da lavorare in corrispondenza dei punti di presa, effettuando così un bloccaggio corretto e sicuro. In fact, the particular hardness of these materials does not allow the so-called gripping hands to slightly deform the workpiece at the gripping points, thus carrying out a correct and safe locking.

Per questo motivo, durante la lavorazione meccanica, le sollecitazioni a cui il pezzo da lavorare viene sottoposto ne modificano la posizione rispetto ai mezzi di trattenimento, con l’ovvia conseguenza di una lavorazione imprecisa. For this reason, during mechanical processing, the stresses to which the workpiece is subjected change its position with respect to the holding means, with the obvious consequence of inaccurate processing.

Per ovviare a tale inconveniente, il pezzo da lavorare viene opportunamente bloccato mediante dei mezzi di bloccaggio conformati a morsetto, ovvero provvisti di una porzione fissa sulla quale viene posizionato il pezzo da lavorare e di una porzione mobile contrapposta a quella fissa e che, avvicinandosi a quest’ultima, blocca il pezzo tra di esse interposto. To obviate this drawback, the workpiece is suitably locked by means of clamp-like clamping means, i.e. provided with a fixed portion on which the workpiece is positioned and with a movable portion opposed to the fixed one and which, approaching the latter blocks the piece interposed between them.

La particolare conformazione a C di tali mezzi di bloccaggio, comporta un ingombro maggiore rispetto a quelli generalmente utilizzati e per questo motivo limita sensibilmente i movimenti del robot antropomorfo. The particular C-shaped conformation of these locking means involves a greater bulk than those generally used and for this reason it significantly limits the movements of the anthropomorphic robot.

Più precisamente, l’impiego di tali mezzi di bloccaggio a morsetto impedisce al robot antropomorfo di portare il pezzo da lavorare in corrispondenza dell’utensile sfruttando una disposizione compatta dei propri bracci articolati. More precisely, the use of these clamping means prevents the anthropomorphic robot from bringing the workpiece to the tool by exploiting a compact arrangement of its articulated arms.

Come sopra anticipato, infatti, Tingombro dei mezzi di bloccaggio a morsetto non consente al robot antropomorfo di disporre i propri bracci articolati in modo tale che essi definiscano degli angoli particolarmente acuti, in quanto tale disposizione porterebbe i mezzi di bloccaggio stessi ad interferire con i bracci articolari adiacenti a quello che li supporta. As mentioned above, in fact, the bulk of the clamp locking means does not allow the anthropomorphic robot to arrange its articulated arms in such a way that they define particularly acute angles, as this arrangement would lead the locking means themselves to interfere with the arms. joints adjacent to the one that supports them.

Da qui emerge quindi la necessità di effettuare la lavorazione del pezzo disponendo i bracci articolati del robot antropomorfo in una configurazione distesa, ovvero in modo tale che formino tra loro angoli sostanzialmente ottusi, così da portare i mezzi di trattenimento in posizione sufficientemente distanziata dalle parti contigue del robot stesso e tale da non interferire con esse. Hence the need to carry out the machining of the piece by arranging the articulated arms of the anthropomorphic robot in an extended configuration, i.e. in such a way that they form substantially obtuse angles between them, so as to bring the holding means in a position sufficiently spaced from the contiguous parts. of the robot itself and such as not to interfere with them.

Questa specifica disposizione dei bracci articolati del robot comporta però un ulteriore inconveniente, dovuto all’elevata distanza che si viene a definire tra il pezzo da lavorare e la base del robot, ovvero la sua porzione collegata alla struttura fissa di supporto (pavimento). This specific arrangement of the articulated arms of the robot, however, entails a further drawback, due to the high distance that is defined between the workpiece and the base of the robot, or its portion connected to the fixed support structure (floor).

Tale distanza, infatti, definisce il braccio del momento flettente che agisce sul pezzo da lavorare e che sarà dunque massimo durante la fase di lavorazione del pezzo stesso. This distance, in fact, defines the arm of the bending moment which acts on the piece to be machined and which will therefore be maximum during the machining phase of the piece itself.

Per questo motivo, la rigidezza del robot antropomorfo durante la lavorazione meccanica del pezzo risulta essere assai ridotta, per cui le sollecitazioni che agiscono sul pezzo stesso si traducono in corrispondenti movimenti indesiderati e quindi in una lavorazione imprecisa e non uniforme. Più particolarmente, la rigidezza di questi robot antropomorfi fa si che, durante la lavorazione, l’insieme braccio-pezzo oscilli in modo indesiderato, originando inopportune variazioni di velocità dell’utensile e quindi lavorazioni imprecise, oltre che l’usura anomala dell’utensile stesso. Per ovviare a questo inconveniente sono state ideate delle macchine cartesiane a controllo numerico, ovvero provviste di bracci tra loro incernierati e mobili lungo un piano di lavoro, vantaggiosamente connesse a mezzi di traslazione verticale. For this reason, the stiffness of the anthropomorphic robot during the mechanical processing of the piece is very low, so that the stresses acting on the piece itself translate into corresponding unwanted movements and therefore into an imprecise and non-uniform processing. More particularly, the stiffness of these anthropomorphic robots means that, during machining, the arm-piece assembly oscillates in an undesirable way, giving rise to inappropriate variations in the speed of the tool and therefore inaccurate machining, as well as anomalous wear of the tool. same. To obviate this drawback, numerically controlled Cartesian machines have been devised, ie equipped with arms hinged together and movable along a work surface, advantageously connected to vertical translation means.

Più particolarmente, i bracci articolati di queste macchine cartesiane sono anche mobili in traslazione lungo una direzione ortogonale al loro piano di lavoro. More particularly, the articulated arms of these Cartesian machines are also movable in translation along a direction orthogonal to their working plane.

Anche questa tipologie di macchine nota presenta però degli inconvenienti. Infatti, tali macchine sono caratterizzate da un numero ridotto e limitato di spostamenti, che rendono difficoltosa la lavorazione completa del pezzo da lavorare disposto sui mezzi di trattenimento a morsetto. Infatti, per consentire la completa lavorazione del pezzo si deve movimentare in modo complesso anche l’utensile di lavorazione, il quale, quindi, deve essere dotato di uno o più gradi di libertà in rotazione. Questa necessità comporta, dunque, una maggiore complessità costruttiva dell’attrezzatura di lavorazione. However, this type of known machine also has drawbacks. In fact, such machines are characterized by a reduced and limited number of movements, which make the complete machining of the piece to be machined arranged on the clamp holding means difficult. In fact, to allow complete machining of the piece, the machining tool must also be handled in a complex way, which, therefore, must be equipped with one or more degrees of freedom in rotation. This need therefore entails a greater constructive complexity of the processing equipment.

Inoltre, tale attrezzatura di tipo noto richiede, nel caso in cui venga modificata la geometria del pezzo da lavorare, tempi di programmazione non trascurabili e che quindi ne limitano la produttività. Moreover, this known type of equipment requires, if the geometry of the piece to be machined is modified, programming times which are not negligible and which therefore limit its productivity.

Il compito principale della presente invenzione è quello di escogitare un’attrezzatura per la lavorazione meccanica su pezzi fusi o stampati, particolarmente per la sbavatura, la molatura ed il taglio dei canali di colata di pezzi in ghisa, acciaio o simili, che consenta di eseguire una lavorazione completa e precisa, mantenendo al contempo un lay-out semplice e contenuto dal punto di vista degli ingombri. The main task of the present invention is to devise an equipment for the mechanical processing of cast or molded parts, particularly for the deburring, grinding and cutting of the sprues of cast iron, steel or similar parts, which allows to perform a complete and precise processing, while maintaining a simple and contained lay-out from the point of view of the overall dimensions.

Α1Γ interno di tale compito, uno scopo del presente trovato è quello di escogitare un’attrezzatura per la lavorazione meccanica su pezzi fusi o stampati, particolarmente per la sbavatura, la molatura ed il taglio dei canali di colata di pezzi in ghisa, acciaio o simili, che consenta di movimentare a piacere nello spazio il pezzo da lavorare. In addition to this aim, an object of the present invention is to provide an equipment for mechanical processing on cast or molded parts, particularly for deburring, grinding and cutting the sprues of cast iron, steel or similar parts. , which allows the workpiece to be moved as desired in space.

Un altro scopo del presente trovato è quello di escogitare un’attrezzatura che sia facilmente programmabile, ovvero che sia adattabile in modo agevole e veloce alla particolare conformazione del pezzo da lavorare e che quindi consenta una maggiore produttività rispetto alle attrezzature di tipo noto. Another object of the present invention is to devise an equipment that is easily programmable, or that is easily and quickly adaptable to the particular shape of the workpiece and which therefore allows greater productivity than known equipment.

Altro scopo del presente trovato è quello di escogitare un’attrezzatura per la lavorazione meccanica su pezzi fusi o stampati, particolarmente per la sbavatura, la molatura ed il taglio dei canali di colata di pezzi in ghisa, acciaio o simili, che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell’ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto. Another object of the present invention is to devise an equipment for the mechanical processing of cast or molded pieces, particularly for the deburring, grinding and cutting of the sprues of cast iron, steel or similar pieces, which allows to overcome the mentioned drawbacks of the prior art in the context of a simple, rational, easy and effective use and low cost solution.

Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dalla presente un’attrezzatura per la lavorazione meccanica su pezzi fusi o stampati, particolarmente per la sbavatura, la molatura ed il taglio dei canali di colata di pezzi in ghisa, acciaio o simili, comprendente: The aforementioned purposes are achieved by this equipment for mechanical processing on cast or molded parts, particularly for deburring, grinding and cutting the sprues of cast iron, steel or similar parts, comprising:

- una struttura di sostegno; - a support structure;

mezzi di supporto e movimentazione di almeno un pezzo da lavorare, detti mezzi di supporto e movimentazione essendo associati a detta struttura di sostegno e provvisti di mezzi di bloccaggio a morsetto del pezzo da lavorare; means for supporting and moving at least one piece to be worked, said supporting and moving means being associated with said supporting structure and provided with clamping means for the piece to be worked;

- almeno una stazione di lavoro fissa e provvista di almeno un utensile per la lavorazione meccanica di detto pezzo da lavorare; caratterizzato dal fatto che detti mezzi di supporto e movimentazione comprendono almeno un robot antropomorfo ad almeno sei assi e dal fatto che il primo asse di detto robot è un asse di traslazione sostanzialmente verticale. - at least one work station fixed and provided with at least one tool for the mechanical working of said piece to be worked; characterized in that said support and movement means comprise at least one anthropomorphic robot with at least six axes and in that the first axis of said robot is a substantially vertical translation axis.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un’attrezzatura per la lavorazione meccanica su pezzi fusi o stampati, particolarmente per la sbavatura, la molatura ed il taglio dei canali di colata di pezzi in ghisa, acciaio o simili, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui: la figura 1 è una vista prospettica dell’ attrezzatura secondo il trovato; Other characteristics and advantages of the present invention will become more evident from the description of a preferred, but not exclusive, embodiment of an equipment for mechanical processing on cast or molded parts, particularly for deburring, grinding and cutting of the channels. casting of pieces in cast iron, steel or the like, illustrated by way of example, but not of limitation, in the accompanying drawings in which: Figure 1 is a perspective view of the equipment according to the invention;

la figura 2 è una vista parziale, in pianta dall’alto, dell’ attrezzatura di figura 1; Figure 2 is a partial top plan view of the equipment in Figure 1;

la figura 3 è una vista in sezione, lungo il piano di traccia ΙΙΙ-ΠΙ, dell’ attrezzatura di figura 2. Figure 3 is a sectional view, along the plane ΙΙΙ-ΠΙ, of the equipment in Figure 2.

Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato globalmente con il numero di riferimento 1 un’attrezzatura per la lavorazione meccanica su pezzi fusi o stampati, particolarmente per la sbavatura, la molatura ed il taglio dei canali di colata di pezzi in ghisa, acciaio o simili. With particular reference to these figures, the reference number 1 globally indicates an equipment for mechanical processing on cast or molded parts, particularly for deburring, grinding and cutting the sprues of cast iron, steel parts. or similar.

L’attrezzatura 1 comprende una struttura 2 di sostegno e mezzi di supporto e movimentazione 3 di almeno un pezzo P da lavorare. The equipment 1 comprises a support structure 2 and support and handling means 3 for at least one piece P to be machined.

I mezzi di supporto e movimentazione 3 sono associati alla struttura 2 e sono provvisti di mezzi di bloccaggio 4 a morsetto del pezzo P. The support and movement means 3 are associated with the structure 2 and are provided with clamping means 4 for the piece P.

II pezzo P da lavorare è realizzato in un materiale ad elevata durezza quale, ad esempio, la ghisa. The piece P to be machined is made of a material with high hardness such as, for example, cast iron.

L’attrezzatura 1 comprende, inoltre, almeno una stazione di lavoro 5 fissa e provvista di almeno un utensile 6 per la lavorazione meccanica del pezzo P. L’utensile 6 è un utensile ad asportazione di truciolo e le lavorazioni eseguite dall’ attrezzatura 1 sono generalmente lavorazioni superficiali, quali la sgrossatura e la finitura del pezzo P, oppure di taglio, ad esempio per il taglio dei canali di colata o delle materozze di fusione. The fixture 1 also comprises at least one fixed work station 5 provided with at least one tool 6 for the mechanical machining of the piece P. The tool 6 is a tool with chip removal and the workings performed by the fixture 1 are generally surface machining, such as roughing and finishing the piece P, or cutting, for example for cutting the sprues or casting sprues.

Secondo il trovato, i mezzi di supporto e movimentazione 3 comprendono almeno un robot 7 antropomorfo ad almeno sei assi e il primo asse 8 del robot 7 è un asse di traslazione sostanzialmente verticale. According to the invention, the support and movement means 3 comprise at least one anthropomorphic robot 7 with at least six axes and the first axis 8 of the robot 7 is a substantially vertical translation axis.

Come anticipato nella parte iniziale della presente descrizione, gli assi del robot 7 antropomorfo sono di seguito numerati partendo dal collegamento del robot stesso alla struttura 2 di sostegno e spostandosi verso l’ultima articolazione del robot 7 presentante un’estremità libera. As anticipated in the initial part of this description, the axes of the anthropomorphic robot 7 are numbered below starting from the connection of the robot itself to the support structure 2 and moving towards the last joint of the robot 7 having a free end.

Di conseguenza, la parte del robot 7 disposta a valle del primo asse 8 è mobile in traslazione lungo la direzione definita dal primo asse stesso. Consequently, the part of the robot 7 arranged downstream of the first axis 8 is movable in translation along the direction defined by the first axis itself.

Vantaggiosamente, il robot 7 comprende almeno una slitta 9 associata alla struttura 2. La slitta 9 si sviluppa verticalmente e definisce il primo asse 8 del robot 7. Advantageously, the robot 7 comprises at least one slide 9 associated with the structure 2. The slide 9 develops vertically and defines the first axis 8 of the robot 7.

Preferibilmente, il secondo asse 10 del robot 7 è sostanzialmente orizzontale. Preferably, the second axis 10 of the robot 7 is substantially horizontal.

Opportunamente, il secondo asse 10 è un asse di rotazione, ovvero la parte del robot 7 disposta a valle del secondo asse 10 (procedendo sempre dalla struttura 2 di sostegno verso l’estremità libera del robot 7) è mobile in rotazione attorno al secondo asse stesso. Conveniently, the second axis 10 is a rotation axis, i.e. the part of the robot 7 arranged downstream of the second axis 10 (always proceeding from the support structure 2 towards the free end of the robot 7) is movable in rotation around the second axis same.

Più particolarmente, il robot 7 comprende almeno un primo giunto 11 girevole definente il secondo asse 10. More particularly, the robot 7 comprises at least a first rotatable joint 11 defining the second axis 10.

Il primo giunto 11 è quindi associato scorrevolmente in traslazione alla slitta 9 lungo il primo asse 8. The first joint 11 is therefore associated slidingly in translation with the slide 9 along the first axis 8.

Vantaggiosamente, la slitta 9 definisce un piano di giacitura 12 del primo asse 8 ed il secondo asse 10 è disposto sostanzialmente ortogonale a tale piano di giacitura 12. Il secondo asse 10 del robot 7 è quindi uscente dal piano di giacitura 12 definito dalla slitta 9. Advantageously, the slide 9 defines a lying plane 12 of the first axis 8 and the second axis 10 is arranged substantially orthogonal to this lying plane 12. The second axis 10 of the robot 7 therefore comes out of the lying plane 12 defined by the slide 9 .

Le parti del robot 7 disposte a valle del secondo asse 10 sono quindi mobili in traslazione lungo il primo asse 8 ed in rotazione attorno al secondo asse 10 stesso. The parts of the robot 7 arranged downstream of the second axis 10 are therefore movable in translation along the first axis 8 and in rotation around the second axis 10 itself.

Nella preferita forma di realizzazione rappresentata nelle figure, il robot 7 è un robot antropomorfo a sette assi. In the preferred embodiment shown in the figures, the robot 7 is an anthropomorphic robot with seven axes.

Opportunamente, solo il primo asse 8 del robot 7 è un asse di traslazione ed i rimanenti assi sono di rotazione. Conveniently, only the first axis 8 of the robot 7 is a translation axis and the remaining axes are of rotation.

Il robot 7 rappresentato nelle figure presenta quindi un primo asse 8 di traslazione lineare e verticale definito dalla slitta 9, un secondo asse 10 di rotazione sostanzialmente orizzontale, uscente dal piano di giacitura 12 e definito dal primo giunto 11, ed altri cinque assi di rotazione, rispettivamente identificati con i numeri di riferimento 13, 14, 15, 16 e 17 ed illustrati di seguito in dettaglio. The robot 7 shown in the figures therefore has a first axis 8 of linear and vertical translation defined by the slide 9, a second axis 10 of substantially horizontal rotation, coming out from the lying plane 12 and defined by the first joint 11, and other five rotation axes , respectively identified with the reference numbers 13, 14, 15, 16 and 17 and illustrated below in detail.

Più particolarmente, il robot 7 comprende un primo braccio 18 articolato, interposto tra il primo giunto 11 ed un secondo giunto 19 girevole, che definisce il terzo asse 13 di rotazione. Il terzo asse 13 è anch’esso un asse di rotazione ed è disposto, nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, sostanzialmente verticale. Le parti del robot 7 disposte a valle del secondo giunto 19 possono quindi ruotare anche attorno a tale asse. More particularly, the robot 7 comprises a first articulated arm 18, interposed between the first joint 11 and a second rotatable joint 19, which defines the third axis 13 of rotation. The third axis 13 is also an axis of rotation and is arranged, in the embodiment shown in the figures, substantially vertical. The parts of the robot 7 arranged downstream of the second joint 19 can therefore also rotate around this axis.

Contiguo al primo braccio 18 è disposto, poi, un secondo braccio 20, interposto quindi tra il secondo giunto 19 ed un terzo giunto 21 girevole che definisce il quarto asse 14 del robot 7. Anche il quarto asse 14 è un asse di rotazione ed è disposto sostanzialmente verticale. Le parti del robot 7 disposte a valle del terzo giunto 21 possono quindi ruotare anche attorno al quarto asse 14. Contiguous to the first arm 18 there is then a second arm 20, therefore interposed between the second joint 19 and a third rotating joint 21 which defines the fourth axis 14 of the robot 7. The fourth axis 14 is also a rotation axis and is substantially vertical arranged. The parts of the robot 7 arranged downstream of the third joint 21 can therefore also rotate around the fourth axis 14.

A valle del terzo giunto 21 è poi disposto un terzo braccio 22, interposto tra il terzo giunto stesso ed un quarto giunto 23 girevole definente il quinto asse 15 del robot 7. Come in precedenza, anche il quinto asse 15 è un asse di rotazione ed è disposto sostanzialmente orizzontale. Downstream of the third joint 21 there is then a third arm 22, interposed between the third joint itself and a fourth swivel joint 23 defining the fifth axis 15 of the robot 7. As before, the fifth axis 15 is also an axis of rotation and it is arranged substantially horizontal.

Al quarto giunto 23, da parte opposta rispetto al terzo braccio 22, è connesso un quarto braccio 24. A fourth arm 24 is connected to the fourth joint 23, on the opposite side with respect to the third arm 22.

L’estremità del quarto braccio 24 opposta al quarto giunto 23 è provvista di un quinto giunto 25 girevole che definisce il sesto asse 16 del robot 7 e al quale sono associati i mezzi di bloccaggio 4 a morsetto. Il sesto asse 16 è un asse di rotazione ed è disposto sostanzialmente orizzontale. The end of the fourth arm 24 opposite the fourth joint 23 is provided with a fifth swivel joint 25 which defines the sixth axis 16 of the robot 7 and to which the clamping means 4 are associated. The sixth axis 16 is an axis of rotation and is arranged substantially horizontal.

Come visibile nelle figure, i mezzi di bloccaggio 4 comprendono una porzione fissa 4a, direttamente associata alla struttura del giunto 25 e conformata sostanzialmente a C, ed una parte mobile 4b, associata alla parte fissa 4a in corrispondenza della sua porzione superiore e movimentabile in direzione di avvicinamento/allontanamento dalla sua porzione inferiore per serrare il pezzo P interposto tra di esse. As can be seen in the figures, the locking means 4 comprise a fixed portion 4a, directly associated with the structure of the joint 25 and substantially C-shaped, and a mobile part 4b, associated with the fixed part 4a in correspondence with its upper portion and movable in the direction approaching / moving away from its lower portion to clamp the piece P interposed between them.

Sulla porzione fissa 4a dei mezzi di bloccaggio 4 è disposto un sesto giunto 26 girevole il quale è destinato a sostenere il pezzo P da lavorare e definisce il settimo asse 17 del robot 7. Opportunamente, il settimo asse 17 è un asse di rotazione ed è disposto sostanzialmente verticale. On the fixed portion 4a of the locking means 4 there is a sixth rotatable joint 26 which is intended to support the piece P to be machined and defines the seventh axis 17 of the robot 7. Conveniently, the seventh axis 17 is a rotation axis and is substantially vertical arranged.

Il sesto giunto 26 è disposto sulla porzione fissa 4a, la quale quindi non ruota attorno al settimo asse 17 e rimane sempre distante dagli utensili 6. Il giunto 26 consente quindi di ruotare il pezzo P rispetto alla porzione fissa 4a attorno al settimo asse 17. The sixth joint 26 is arranged on the fixed portion 4a, which therefore does not rotate around the seventh axis 17 and always remains distant from the tools 6. The joint 26 therefore allows the piece P to be rotated with respect to the fixed portion 4a around the seventh axis 17.

In corrispondenza della slitta 9 e di ciascun giunto 11, 19, 21, 25 e 26 sono poi disposti rispettivi mezzi motore 37, solo alcuni dei quali sono visibili nelle figure, atti a movimentare le corrispondenti parti mobili del robot 7, ovvero i bracci 18, 20, 22 e 24 ed i mezzi di bloccaggio 4. Corresponding to the slide 9 and to each joint 11, 19, 21, 25 and 26 are then arranged respective motor means 37, only some of which are visible in the figures, adapted to move the corresponding moving parts of the robot 7, i.e. the arms 18 , 20, 22 and 24 and the locking means 4.

Opportunamente, l’attrezzatura 1 secondo il trovato comprende anche mezzi di comando 27 del robot 7. Conveniently, the equipment 1 according to the invention also comprises control means 27 for the robot 7.

Vantaggiosamente, ma non esclusivamente, i mezzi di comando 27 comprendono almeno un software programmabile ato a comandare i movimenti dei vari organi mobili del robot 7, movimentando di conseguenza il pezzo P da lavorare, a seconda della particolare conformazione del pezzo stesso e del tipo di lavorazione che deve essere eseguita. Advantageously, but not exclusively, the control means 27 comprise at least one programmable software designed to control the movements of the various mobile parts of the robot 7, consequently moving the piece P to be machined, according to the particular shape of the piece itself and the type of processing that must be performed.

Ad esempio tale software è ato ad elaborare la traiettoria che i mezzi di bloccaggio 4 devono far compiere al pezzo P partendo da una serie di coordinate geometriche introdote da un operatore. For example, this software is designed to process the trajectory that the clamping means 4 must cause the piece P to complete starting from a series of geometric coordinates introduced by an operator.

In alternativa, tale software consente Γ inserimento o l’acquisizione della geometria del pezzo P da lavorare e da questa esso identifica in modo automatico quali sono i movimenti che i mezzi di bloccaggio 4 devono compiere per consentire la corretta lavorazione del pezzo P. Alternatively, this software allows Γ insertion or acquisition of the geometry of the piece P to be machined and from this it automatically identifies which are the movements that the locking means 4 must perform to allow the correct processing of the piece P.

Opportunamente, i mezzi di comando 27 comprendono almeno una cabina 28 di controllo, disposta a fianco del robot 7 ed operativamente collegata ad esso. La cabina 28 comprende una pulsantiera 29 di comando, attraverso la quale è possibile controllare ed impostare almeno parte dei parametri di lavoro del robot 7, ed uno schermo 30 di interfaccia, che consente all’operatore di controllare i parametri impostati e le condizioni di funzionamento. Conveniently, the control means 27 comprise at least one control cabin 28, arranged alongside the robot 7 and operatively connected to it. The cabin 28 comprises a control push-button panel 29, through which it is possible to control and set at least part of the working parameters of the robot 7, and an interface screen 30, which allows the operator to check the parameters set and the operating conditions. .

A fianco del robot 7 è inoltre disposta una stazione di prelievo e scarico 3 1 del pezzo P da lavorare accessibile dal robot 7. La stazione di prelievo e scarico 31 è opportunamente provvista di una o più sedi 32 di alloggiamento del pezzo P raggiungibili dai mezzi di bloccaggio 4. Next to the robot 7 there is also a station for picking up and unloading the piece P to be processed accessible by the robot 7. The picking up and unloading station 31 is suitably provided with one or more seats 32 for housing the piece P which can be reached by means lock 4.

Come inizialmente anticipato, l’atrezzatura 1 comprende anche una stazione di lavoro 5 fissa e provvista di almeno un utensile 6 per la lavorazione meccanica del pezzo P. As initially anticipated, the equipment 1 also includes a fixed work station 5 equipped with at least one tool 6 for the mechanical processing of the piece P.

Vantaggiosamente, la stazione di lavoro 5 comprende almeno un elemento di supporto 33 dell’utensile 6. Nella preferita, ma non esclusiva forma di realizzazione rappresenta nelle figure, l’utensile 6 è costituito da una lama di taglio mobile in rotazione attorno al proprio asse. Inoltre, l’utensile 6 è anche mobile in traslazione in direzione di avvicinamento/allontanamento dai mezzi di bloccaggio 4, ovvero in direzione ortogonale al suo asse di rotazione. Advantageously, the work station 5 comprises at least one support element 33 for the tool 6. In the preferred, but not exclusive embodiment shown in the figures, the tool 6 is constituted by a cutting blade which rotates around its own axis . In addition, the tool 6 is also movable in translation in the direction of approaching / moving away from the locking means 4, or in a direction orthogonal to its axis of rotation.

In questa forma di realizzazione, la stazione di lavoro 5 comprende due utensili 6 disposti distanziati l’uno dall’altro. In this embodiment, the work station 5 includes two tools 6 arranged spaced apart from each other.

Più particolarmente, come visibile nelle figure 1 e 2, la stazione di lavoro 5 comprende due lame 6 di taglio associate ad altrettanti elementi di supporto 33 e mobili in rotazione attorno a rispettivi assi. Più particolarmente, gli assi di rotazione delle lame 6 di taglio sono entrambi disposti orizzontalmente, ma presentano una differente orientazione nello spazio, ovvero sono tra loro inclinati. Inoltre, ciascuna delle lame 6 è mobile in traslazione lungo una direzione sostanzialmente ortogonale al rispettivo asse di rotazione, in avvicinamento/allontanamento dai mezzi di bloccaggio 4. More particularly, as visible in Figures 1 and 2, the work station 5 comprises two cutting blades 6 associated with as many support elements 33 and movable in rotation around respective axes. More particularly, the axes of rotation of the cutting blades 6 are both arranged horizontally, but have a different orientation in space, ie they are inclined to each other. Furthermore, each of the blades 6 is movable in translation along a direction substantially orthogonal to the respective axis of rotation, towards / away from the locking means 4.

In un’ulteriore forma di realizzazione, non rappresentata nelle figure, la stazione di lavoro 5 può comprendere una pluralità di utensili 6, ad esempio due o più lame di taglio tra loro sovrapposte. In a further embodiment, not shown in the figures, the work station 5 can comprise a plurality of tools 6, for example two or more cutting blades superimposed on each other.

In corrispondenza della stazione di lavoro 5 è inoltre provvista una stazione di raccolta 34 degli scarti di lavorazione del pezzo P. In correspondence with the work station 5 there is also a station 34 for collecting the processing scraps of the piece P.

Nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, la stazione di raccolta 34 comprende un piano 35 di raccolta, disposto inferiormente agli utensili 6 e sul quale cadono gli scarti della lavorazione effettuata dagli utensili stessi, quali gli sfridi di lavorazione, i canali di colata, le materozze, etc.... In the embodiment shown in the figures, the collection station 34 comprises a collection plane 35, arranged below the tools 6 and onto which the scraps of the processing carried out by the tools themselves fall, such as the processing scraps, the casting channels, the sprues, etc ....

In corrispondenza di un’estremità del piano 35 è poi disposto un cassone 36 di raccolta degli scarti di lavorazione. At one end of the plane 35 there is then arranged a bin 36 for the collection of processing waste.

Preferibilmente, il piano 35, ad esempio costituito da un nastro trasportatore, è movimentabile in traslazione per portare gli scarti di lavorazione all’interno del cassone 36. Preferably, the surface 35, for example consisting of a conveyor belt, can be moved in translation to bring the processing scraps inside the box 36.

Il funzionamento del presente trovato è il seguente. The operation of the present invention is as follows.

Inizialmente, il robot 7 viene opportunamente programmato mediante i mezzi di comando 27 a seconda della morfologia del pezzo P da lavorare e del tipo di lavorazione che deve essere effettuato. Initially, the robot 7 is suitably programmed by means of the control means 27 according to the morphology of the piece P to be machined and the type of machining to be carried out.

Come sopra anticipato, la programmazione del robot 7 può essere fatta o inserendo alcune coordinate geometriche, dalle quali viene poi calcolata la traiettoria dei mezzi di bloccaggio 4 e quindi del pezzo P da lavorare, oppure inserendo nel relativo software la geometria del pezzo P ed alcuni parametri di lavorazione. As mentioned above, the programming of the robot 7 can be done either by inserting some geometric coordinates, from which the trajectory of the clamping means 4 and therefore of the piece P to be machined is then calculated, or by inserting in the relative software the geometry of the piece P and some processing parameters.

Prima di effettuare la lavorazione, i mezzi di bloccaggio 4 vengono portati in corrispondenza della stazione di prelievo e scarico 31, dalla quale prelevano automaticamente il pezzo P da lavorare. Before carrying out the machining, the locking means 4 are brought to the pick-up and unloading station 31, from which they automatically take the piece P to be machined.

Il pezzo P viene quindi disposto sulla porzione fissa 4a, ed in particolare sul sesto giunto 26, dopodiché viene bloccato dalla porzione mobile 4b, in modo tale da impedirne qualsiasi spostamento rispetto alla porzione fissa 4a, fatta eccezione per la rotazione attorno al settimo asse 17. The piece P is then arranged on the fixed portion 4a, and in particular on the sixth joint 26, after which it is blocked by the movable portion 4b, in such a way as to prevent any displacement thereof with respect to the fixed portion 4a, with the exception of rotation around the seventh axis 17 .

Bloccato quindi il pezzo P sul robot 7, quest’ultimo inizia a muoversi lungo i propri assi portando il pezzo stesso a contatto con uno degli utensili 6 della stazione di lavoro 5. After blocking the piece P on the robot 7, the latter begins to move along its axes bringing the piece itself into contact with one of the tools 6 of the workstation 5.

La movimentazione dei mezzi di bloccaggio 4 lungo il primo asse 8 consente di effettuare la lavorazione delle zone del pezzo P disposte a quote differenti tra loro, e diversamente raggiungibili solo aumentando la distanza tra i mezzi di bloccaggio stessi e la zona di collegamento del robot 7 alla struttura 2, mentre lo spostamento attorno agli assi di rotazione 10, 13, 14, 15, 16 e 17 consente la lavorazione completa di tali zone, ovvero lungo il loro intero perimetro. The movement of the locking means 4 along the first axis 8 allows to perform the machining of the areas of the piece P arranged at different heights from each other, and otherwise reachable only by increasing the distance between the locking means themselves and the connection area of the robot 7 to the structure 2, while the movement around the rotation axes 10, 13, 14, 15, 16 and 17 allows the complete machining of these areas, ie along their entire perimeter.

L’effetto sinergico che si ottiene combinando quindi la traslazione dei mezzi di bloccaggio 4 lungo il primo asse 8 e la rotazione attorno agli assi 10, 13, 14, 15, 16 e 17 consente di effettuare in modo rapido e preciso la lavorazione integrale del pezzo P e di contenere al contempo il momento flettente che agisce sui mezzi di bloccaggio stessi. The synergistic effect obtained by combining the translation of the locking means 4 along the first axis 8 and the rotation around the axes 10, 13, 14, 15, 16 and 17 allows to carry out the integral machining of the piece P and at the same time containing the bending moment acting on the locking means themselves.

La lavorazione del pezzo P è dunque effettuata mediante la movimentazione dei mezzi di bloccaggio 4, che portano le varie parti del pezzo stesso a contatto con l’utensile 6. The processing of the piece P is therefore carried out by moving the locking means 4, which bring the various parts of the piece into contact with the tool 6.

Durante la lavorazione l’utensile 6, del tipo di una mola o di una lama di taglio, viene messo in rotazione per effettuare la lavorazione del pezzo P, ruotando unicamente attorno al proprio asse e senza altri gradi di libertà. Al termine della lavorazione, invece, l’utensile 6 può essere dotato di un moto di allontanamento dal pezzo P per liberare la zona di lavoro e non intralciare le successive operazioni eseguite su di esso. During processing, the tool 6, of the type of a grinding wheel or a cutting blade, is rotated to carry out the processing of the piece P, rotating only around its own axis and without other degrees of freedom. At the end of the machining, on the other hand, the tool 6 can be equipped with a movement away from the piece P to free the work area and not hinder the subsequent operations performed on it.

Gli sfridi, i canali di colata, le materozze e le parti tagliate del pezzo P cadono quindi sul piano 35 di raccolta posizionato inferiormente agli utensili 6 e che convoglia questi scarti di lavorazione all<5>interno del cassone 36 di raccolta. The scraps, the sprues, the sprues and the cut parts of the piece P then fall onto the collection surface 35 positioned below the tools 6 and which conveys these processing waste inside the collection box 36.

Conclusa la lavorazione, il pezzo P viene riportato dai mezzi di bloccaggio 4 in corrispondenza della stazione di prelievo e scarico 31 dove viene riposizionato nella corrispondente sede 32. Questa operazione è eseguita in modo automatico dal robot 7, il quale successivamente preleva dada sede 32 disposta a fianco della precedente un nuovo pezzo P da lavorare, ripetendo così il ciclo di lavorazione sopra descritto. Once the machining has been completed, the piece P is returned by the locking means 4 to the pick-up and unloading station 31 where it is repositioned in the corresponding seat 32. This operation is performed automatically by the robot 7, which subsequently picks up from the seat 32 arranged next to the previous one a new piece P to be machined, thus repeating the machining cycle described above.

Si è in pratica constatato come l’invenzione descritta raggiunga gli scopi proposti e in particolare si sottolinea il fatto che consente di effettuare la lavorazione completa di uri pezzo realizzato in un materiale ad elevata durezza, quale la ghisa, mantenendo al contempo un momento flettente contenuto sul pezzo stesso ed un lay-out semplice della relativa attrezzatura. In practice it has been found that the described invention achieves the proposed aims and in particular it is emphasized that it allows to carry out the complete machining of a piece made of a material with high hardness, such as cast iron, while maintaining a low bending moment. on the piece itself and a simple lay-out of the related equipment.

Inoltre, Γ attrezzatura secondo il trovato consente di effettuare la lavorazione completa di un pezzo o di un componente meccanico mediante l’utilizzo di un utensile di lavoro provvisto di un solo asse di rotazione, a differenza quindi delle attrezzature di tipo noto, che richiedono utensili mobili in rotazione attorno ad una pluralità di assi di rotazione. Furthermore, the equipment according to the invention allows to carry out the complete machining of a piece or of a mechanical component by means of the use of a working tool provided with a single axis of rotation, therefore unlike known equipment, which requires tools. movable in rotation about a plurality of rotation axes.

Ancora, Γ attrezzatura secondo il trovato si adatta in modo estremamente facile alla particolare conformazione del pezzo, in quanto richiede tempi di programmazione sensibilmente ridotti rispetto alle attrezzature di tipo noto. Furthermore, the equipment according to the invention adapts extremely easily to the particular conformation of the piece, since it requires significantly reduced programming times with respect to known equipment.

Claims

CLAIMS 1) Equipment (1) for mechanical machining of cast or molded parts, particularly for deburring, grinding and cutting of sprues of cast iron, steel or similar parts, comprising: a support structure (2); support and movement means (3) of at least one piece (P) to be machined, said support and movement means (3) being associated with said support structure (2) and provided with clamping means (4) of the piece (P) to work; at least one work station (5) fixed and provided with at least one tool (6) for the mechanical machining of said piece (P) to be machined; characterized in that said support and movement means (3) comprise at least one anthropomorphic robot (7) with at least six axes and in that the first axis (8) of said robot (7) is a substantially vertical translation axis.

2) Equipment (1) according to claim 1, characterized in that said robot (7) comprises at least one slide (9) associated with said support structure (2), extending vertically and defining said first axis (8).

3) Equipment (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the second axis (10) of said robot (7) is substantially horizontal.

4) Equipment (1) according to claim 3, characterized in that said second axis (10) is an axis of rotation.

5) Equipment (1) according to claim 4, characterized in that said robot (7) comprises at least a first rotatable joint (11) defining said second axis (10).

6) Equipment (1) according to claims 2 and 5, characterized in that said first rotatable joint (11) is associated in translation with said slide (9) along said first axis (8).

7) Equipment (1) according to claim 2 and one or more of claims 3 to 6, characterized in that said slide (9) defines a plane (12) of said first axis (8) and that said second axis (10) is substantially orthogonal to said plane (12).

8) Equipment (1) according to one or more of the preceding claims, characterized in that said anthropomorphic robot (7) has seven axes.

9) Equipment (1) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the first axis (8) of said robot (7) is of translation and that the remaining axes (10, 13, 14, 15, 16, 17 ) are rotational.

10) Equipment (1) according to one or more of the preceding claims, characterized in that said tool (6) is movable in rotation around at least one rotation axis.

11) Equipment (1) according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises control means (27) for said robot (7).

12) Equipment (1) according to claim 11, characterized in that said control means (27) comprise at least one programmable software.

13) Equipment (1) according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one station for picking up and unloading the piece (P) accessible from said robot (7).