CH642584A5

CH642584A5 - Gruppo alimentatore di utensili, per macchine utensili ad asportazione di truciolo.

Info

Publication number: CH642584A5
Application number: CH767980A
Authority: CH
Inventors: Giacomo Pagani
Original assignee: Jobs Spa
Priority date: 1980-02-29
Filing date: 1980-10-14
Publication date: 1984-04-30
Also published as: DK458180A; SE8007606L; ES495538A0; CA1148342A; FR2477052A1; JPS56126552A; ES8105179A1; GB2070471B; US4344221A; SE448959B; DE3026945A1; GB2070471A; IT8020308A0; FR2477052B1; IT1140765B

Description

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RIVENDICAZIONI

1. Gruppo alimentatore di utensili, per macchine utensili ad asportazione di truciolo, costituito da un carrello mobile (C) portautensili e da una piastra (P), entrambi carrello (C) e piastra (P) dotati d'organi di impegno e riferimento reciproco, detta piastra (P) essendo prevista ancorata al pavimento a fianco di una o due macchine utensili, contrapposte, ed atta ad impegnarsi con un qualsiasi predeterminabile carrello (C) mobile portautensili.

2. Gruppo alimentatore di utensili come a rivendicazione 1, caratterizzato inoltre dal fatto che il carrello (C) por-tauetensili è composto di una struttura di base (4) posta preferibilmente su tre ruote (1, 2, 3) di cui una anteriore orientabile (3), la quale struttura (4) sostiene una colonna (5) portante due o più dischi (6, 7) portautensili orizzontali, sovrapposti, girevoli mercè mezzi adatti, il carrello (C) essendo mobile sia manualmente tramite manopola (11) o sollevabile tramite un gancio superiore (12), od anche automaticamente mediante motore o mezzi di scorrimento magnetici.

3. Gruppo alimentatore di utensili come a rivendicazioni 1 e 2 caratterizzato inoltre dal fatto di prevedere quali mezzi di impegno del carrello sulla piastra fissa (P) due guide inferiori laterali (13, 15) interne alle ruote del carrello, ed a sezione di F affacciati fra loro, atte a contrastare con due controguide (18, 19) longitudinali previste sulla piastra fissa (P) e nelle quali sono montate almeno quattro coppie di cuscinetti ortogonali (26, 27, 28, 29) atti a dirigere il carrello fino a due blocchetti di ancoraggio (30, 31), nonché un platorello inferiore (9) alla colonna (5) portadischi del carrello entro cui è impegnabile una linguetta (37) montata su un manicotto a camme previsto sulla piastra (P).

4. Gruppo alimentatore di utensili come a rivendicazioni 1 a 3, caratterizzato inoltre dal fatto di prevedere quali mezzi di riferimento del carrello (C), rispetto alla piastra fissa (P) un indice di riferimento previsto sulla colonna (5) porta-dischi, nonché la ruota (3) centrale orientabile di cui è dotato il carrello (C) stesso.

5. Gruppo alimentatore di utensili come a rivendicazioni 1 a 4 caratterizzato inoltre dal fatto di prevedere quali mezzi di individuazione del carrello (C) una serie di tasselli (14) previsti posteriormente al carrello (C), sporgenti ed atti a schiacciare in modo 'preselezionabile una scatola di microinterruttori (16) posta sulla piastra fissa (P).

6. Gruppo alimentatore di utensili come a rivendicazioni 1 a 5 caratterizzato inoltre dal fatto che la piastra fissa (P) ancorabile al terreno con mezzi adatti, comprende oltre ai suddetti mezzi di impegno e riferimento col carrello (C) anche un motore coi rispettivi riduttore (20) e manicotto (36) nonché un gruppo elettronico (34, 35) di posizionamento angolare composto preferibilmente da elementi resolver o encoder vale a dire da generatori appunto di impulsi angolari, ed infine una seconda scatola di microinterruttori (21) che è prevista pure sulla piastra fissa (P) prima del gruppo elettronico (34, 35) di posizionamento angolare, atta a sua volta alla decodifica della posizione angolare dei dischi portautensili (6, 7).

Le macchine utensili moderne hanno caratteristiche costruttive assai evolute rispetto a quelle del passato e presentano un migliore rapporto fra il tempo dì produzione del truciolo ed il tempo totale del ciclo di lavorazione della macchina, e ciò mercè vari automatismi che ne hanno però aumentato il costo e diminuito la flessibilità.

Le macchine utensili ad asportazione di truciolo in genere, sono dotate in particolare di un magazzeno utensili di difficile accesso per il carico e scarico di questi ultimi, ed in cui gli utensili stessi sono in posizione inadatta ad un 5 rapido controllo delle condizioni del loro tagliente.

Il tempo occorrente per trasferire gli utensili da un magazzeno generale ad un carrello o nastro trasportatore e da quest'ultimo al magazzeno fisso previsto sulla macchina incide inoltre non poco sul ciclo di produzione della mac-io china stessa e tali operazioni di trasporto possono ingenerare errori ed inconvenienti.

Il brevetto propone ad evitare tali difetti di eliminare il magazzeno fissato alla macchina e di sostituirlo con un gruppo alimentatore di utensili, costituito da un carrello 15 mobile porta-utensili e da una piastra, entrambi carrello e piastra dotati d'organi di impegno e riferimento reciproco, detta piastra essendo prevista ancorata al pavimento a fianco di una o due macchine utensili, contrapposte, ed atta ad impegnarsi con un qualsiasi predeterminabile carrello mo-20 bile portautensili.

Il carrello è mobile preferibilmente su tre ruote di cui l'anteriore orientabile e presenta su una struttura di sostegno una colonna dotata d'i più dischi o piani circolari, concentrici, orizzontali, sovrapposti, girevoli attorno al loro 25 asse, nei quali sono ricavate più sedi per altrettanti utensili.

La piastra di riferimento del carrello è atta a posizionarlo angolarmente mercè un complesso motore-riduttore-pignone e si avvale altresì di un sistema elettronico di decodifica a resolver o encoder, vale a dire generatori di im-30 pulsi angolari in alternativa a microinterruttori.

Un "platorello inferiore centrale solidale alla colonna porta dischi del carrello è impegnabile in una linguetta montata su un manicotto a camme previsto sulla piastra.

Delle guide inferiori laterali del carrello sono a loro 35 volta atte a contrastare con due centroguide della piastra, su cui sono montate almeno quattro coppie d'i cuscinetti ortogonali atti a dirigere il carrello fino a dei blocchetti di ancoraggio.

Una serie di tasselli previsti frontalmente al carrello so-40 no atti a schiacciare in modo preselezionabile la scatola microinterruttori posta sulla piastra fissa per cui il carrello è esattamente identificabile oltre che fissabile alla piastra ed an'golarmente, posizionabile.

L'elemento di cambio automatico degli utensili previsto 45 sulla macchina utensile potrà mercè queste innovazioni prelevare d'ora in poi sempre l'utensile desiderato senza possibilità di errori dal disco adatto del carrello suddetto.

Il gruppo alimentatore di utensili oggetto dell'invenzione, dùnque, apporta un progresso assai sensibile nel cam-50 po industriale cui è destinato giacché rivoluziona di fatto le operazioni di approvvigionamento di nuovi utensili alle macchine, operazione che esso unifica, razionalizza e rende precise, consentendo altresì alle macchine stesse di non più necessitare di un proprio magazzeno utensili fisso, ad 55 esse finora incorporato.

Le macchine utensili moderne hanno infatti, come noto, assai evoluto le proprie caratteristiche costruttive rispetto a quelle del passato e presentano un migliore rapporto fra il tempo di produzione del truciolo ed il tempo totale del 60 ciclo di lavorazione delle macchine.

Per ottenere ciò i costruttori hanno dotato le macchine di vari automatismi che ne hanno però aumentato il costo e diminuito la flessibilità.

Ciò si è verificato in particolare per l'operazione del 65 cambio automatico dell'utensile sulle macchine utensili ad asportazione di truciolo in genere, e cioè sulle fresatrici, alesatrici, fresatrici-alesatrici nonché sui centri di lavoro, termine con cui si è soliti definire le macchine atte a svol

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gere una o più delle operazioni suddette in modo autonomo ed automatico.

Dette macchine utensili sono dotate in particolare infatti a tutt'oggi ognuna di un magazzeno utensili suo proprio, di difficile accesso per il carico e scarico di questi ultimi, ed in cui gli utensili stessi sono in posizione inadatta ad un rapido controllo delle condizioni del loro tagliente.

Il tempo occorrente per trasferire gli utensili da un magazzeno generale ad un carrello, tipo o ad un nastro trasportatore, e d'a quest'ultimo nel magazzeno fisso previsto sulla macchina incide oggi, per forza di cose, non poco sul ciclo di produzione delle macchine stesse e tali operazioni di trasporto possono ingenerare errori ed inconvenienti date le diverse esigenze delle singole macchine e la spesso non semplice collocazione degli utensili nel magazzeno fissato alla macchina per una sbagliata lettura del numero di codifica dell'utensile o una errata previsione dello spazio disponibile per l'utensile nel magazzeno cui è destinato.

Il gruppo alimentatore di utensili oggetto della presente invenzione mira appunto ad eliminare tali inconvenienti.

Esso consente anzitutto che ogni macchina utensile ad asportazione di truciolo, di qualsiasi tipo e provenienza essa sia, risulti svincolata dall'esigenza di venire dotata di un proprio magazzeno fisso porta-utensili da rifornire singolarmente degli utensili necessari da sostituire via via a quelli usati e diventati perciò di costo ovviamente minore e costruzione più semplice.

Tale gruppo alimentatore consente in secondo luogo di programmare ed effettuare contemporaneamente i vari cambi di utensili soggetti ad un analogo grado di usura nelle varie macchine di cui sia dotato uno stabilimento, semplificando, razionalizzando e rendendo di fatto meno costose tali operazioni.

Esso, soprattutto, ed in ciò sta forse il suo maggior merito, consente che il cambio degli utensili avvenga alla perfezione senza possibilità pratica di errori dovuti a difficoltà di manovre delle teste delle macchine verso i magazzeni fissi specie quando questi siano stati sistemati in posizione di visibilità poco felice per l'operatore.

In una forma preferita d'esecuzione dell'invenzione, una prima caratteristica del gruppo alimentatore di utensili in oggetto consiste, come già detto, nel fatto di essere composto di un carrello mobile la cui struttura di base posta preferibilmente su tre ruote sostiene una colonna portante duo o più dischi orizzontali, sovrapposti, girevoli, porta utensili e da una piastra fissata al terreno di fianco alla macchina e che entrambi carrello e piastra siano dotati di organi di impegno e riferimento reciproci.

Una seconda caratteristica del gruppo alimentatore di utensili suddetto è data dal fatto che detti organi di impegno e riferimento reciproci sono meccanici, elettrici ed elettronici e tali da garantire che il carrello sia esattamente individuato, posizionato, fissato sulla piastra e da questa orientato rispetto alla macchina da servire.

Una terza caratteristica del gruppo alimentatore è data dal fatto che i mezzi di individualizzazione del carrello in funzione degli utensili di cui è dotato sono costituiti più particolarmente da una serie di tasselli previsti posteriormente ad esso ed atti a schiacciare in modo preselezionabile una scatola di microinterruttori posta sulla piastra fissa.

Una quarta caratteristica è data dal fatto che i mezzi di posizionamento del carrello sono costituiti da un indice di riferimento previsto sulla colonna porta-dischi. Nonché dalla ruota centrale orientabile delle tre di cui è preferibilmente dotato il carrello stesso.

Una quinta caratteristica è data dal fatto che i mezzi di impegno del carrello sulla piastra fissa sono costituiti da un platorello inferiore centrale di detta colonna entro cui

è impegnabile una linguetta montata su un manicotto a camma previsto sulla piastra, e due guide inferiori laterali interne alle ruote del carrello atte a contrastare con due controguide longitudinali previste sulla piastra e nelle quali 5 sono montate almeno quattro coppie di cuscinetti ortogonali atti a dirigere il carrello fino a due blocchetti di ancoraggio.

Una sesta caratteristica consiste nel fatto che i mezzi di orientamento infine del carrello rispetto alla testa mobile io di cambio automatica della macchina sono costituiti da un complesso motore-riduttore-manicotto e da un sistema elettronico di decodifica a resolver o encoder vale a dire da generatori di impulsi angolari in alternativa coi microinterruttori, organi tutti di cui è dotata la piastra fissa. 15 Queste caratteristiche ed altre minori risulteranno evidenti dalla descrizione che segue in uno coi disegni allegati.

Questi ultimi sono dati a solo titolo di esempio non li-20 mitativo ed illustrano una forma preferita d'esecuzione del gruppo alimentatore di utensili formante oggetto della presente invenzione.

Più precisamente,

fig. 1 è una vista frontale del carrello,

25 fig. 2 è una vista laterale di esso e fig. 3 è una vista dall'alto dello stesso, mentre figg. 4, 5, 6 sono le corrispondenti viste rispettivamente frontale, laterale e dall'alto della piastra fissa,

fig. 4a mostra un particolare ingrandito della fig. 4, 30 figg- 7 e 8 infine mostrano in vista frontale e rispettivamente dall'alto il gruppo alimentatore col carrello bloccato sulla piastra fissa posizionato a fianco della testa della macchina utensile destinata al cambio automatico dello stesso rispettivamente in vista frontale e dall'alto.

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Come si rileva dal disegno, il carrello portautensili (figure 1, 2, 3) è mobile, preferibilmente su tre ruote, 1, 2, 3 di cui l'anteriore 3, orientabile, ed è composto essenzialmente da una struttura di base 4 sostenente una colonna 4o 5 a sua volta sorreggente due (come in figura) o più dischi orizzontali 6, 7 porta utensili.

Colonna 5 e dischi 6, 7 sono tra loro solidali e girevoli.

La colonna 5 è supportata e guidata tramite cuscinetti a sfera in una guida circolare 8 (non visibile dettagliata-45 mente in fig. 1).

La colonna 5, nella parte inferiore porta un platorello 9 in cui è destinata a trovare alloggiamento Una linguetta o chiavetta di trascinamento 37 prevista sulla piastra di base P (vedi fig. 6) con la quale potrà pertanto venire esattamen-50 te posizionata angolarmente mediante mezzi adatti previsti all'uopo, e di cui si dirà in seguito.

La colonna 5 è dotata inoltre (vedi fig. 1) di un indice di riferimento 10 che viene utilizzato per montare il carrello C sulla piastra di base P orientando opportunamente 55 di conseguenza la ruota anteriore 3 e quindi le due guide di scorrimento 13, 15 previste inferiormente alla struttura di base 4.

Queste ultime guide 13, 15 hanno profili ad F affacciati e sono atte a muoversi su, ed a contrastare con, coppie di 60 cuscinetti o rulli ortogonali 26, 27 e 28, 29 che sono montati su controguide 18-19 previste sulla piastra di base P (vedi fig. 6) fino ad ancorarsi sui blocchetti antifrizione 30, 31.

Sul carrello C (figg. 2 e 3) è inoltre previsto posteriores mente un gruppo di tasselli 14 destinati a schiacciare in modo preselezionato una scatola di microinterruttori 16 previsti in posizione corrispondente sulla piastra di base P (vedi fig. 6) per cui il carrello stesso C è esattamente iden

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tificabile in funzione degli utensili che è atto a fornire e di conseguenza dei tasselli predisposti sporgenti.

Completano il disegno del carrello C (fig. 2) una maniglia di spinta 11 per dirigerlo a mano ed un gancio di sollevamento 12. Va da sé che tale carrello C può prevedersi pure mobile oltre che in tali modi anche automaticamente, perché motorizzato, o perché destinato a scorrere su una pista magnetica, varianti di per sé ovvie, senza con ciò uscire dall'ambito del trovato.

Di alcune parti della piastra di base P si è già detto sopra. Essa, come è chiaramente visibile dalle figg. 4, 5, 6, si compone infatti essenzialmente di un supporto di base 17 su cui sono poste le contro-guide 18, 19, la scatola di microinterruttori 16, le coppie di cuscinetti 26 a 29 ed i cuscinetti 30, 31 di cui già si è detto, e comprende inoltre un riduttore 20 con relativo manicotto 36 per il comando di rotazione posto al centro del supporto 17, un secondo microinterruttore di decodifica e selezione 21 nonché un motore di comando 34 e un gruppo elettronico di posizionamento angolare 35 (previsti solo schematicamente in figura), composto preferìbilmente da elementi resolver e en-cover vale a dire da generatori di impulsi angolari.

La decodifica di posizione angolare, riferita ai dischi portautensili 6, 7 è data dunque dalla scatola di microinterruttori 21 e dalle camme montate sul manicotto 36 su cui è montata la linguetta o chiavetta di trascinamento 37 di cui pure si è già detto.

Completano la fig. 6, indicati con i riferimenti 22 a 25 fori filettati di livellamento attraverso cui la piastra di base P è ancorabile al pavimento esattamente di fianco alla, o alle, macchina (e) utensile (i) che è destinata a servire, ed indicati infine con i riferimenti 32, 33 dei tasselli di fermo del carrello C, registrabili a vite.

Nelle figg. 7, 8 il carrello mobile C portautensili è mostrato montato sulla piastra di base P componendo così nel suo assieme il gruppo alimentatore secondo l'invenzione.

Affiancata a questo è disegnata schematicamente la testa di una macchina utensile dotata di semplice cambio s automatico degli utensili di per sé noto, indicato con la lettera U.

Una variante anche a tale soluzione è però prevedibile, sempre nell'ambito della presente invenzione in quanto il gruppo alimentatore in oggetto può servire anziché detto io cambio automatico utensili U, un robot od altro apparecchio equivalente. Secondo la forma di esecuzione preferita del gruppo alimentatore rappresentata a titolo d'esempio in figura le ruote di scorrimento 1, 2, 3 del carrello C risultano sollevate dal pavimento di soli 5 mm, ma va da sé che 15 tale misura ed altre consimili possono venire diversificate secondo le esigenze.

Il funzionamento del gruppo alimentatore risulta già evidente da quanto fin qui esposto.

A maggior chiarimento, con riferimento alle figg. 7, 8 20 si noterà che una volta piazzato il carrello C in una esatta e ripetibile posizione in altezza e laterale mercè i mezzi già descritti ed una volta identificato il carrello C ponendo la scatola di tasselli 14 contro quella 16 di microinterruttori, ciò consente all'elemento noto di cambio automatico 25 U (o ad un robot) di eseguire il proprio movimento prima in avanti poi di rotazione di 180° e successivamente all'in-dietro con riferimento ad una posizione costante 38 predeterminabile di prelevamento dell'utensile desiderato dal disco 6 o 7.

30 La seconda scatola di microinterruttori prevista, 21, sulla piastra di base P, ha la funzione di comandare il ristabilimento nell'esatta posizione angolare del manicotto 36 o meglio della linguetta 37 posta su quest'ultimo, rispetto al platorello 9 ed al relativo indice 10 previsti sul carrello C.

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3 fogli disegni