IT201600074396A1

IT201600074396A1 - Centro di lavoro

Info

Publication number: IT201600074396A1
Application number: IT102016000074396A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Bacci; Paolo Bacci; Nino Bacci
Original assignee: Paolino Bacci Srl
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2018-01-15
Also published as: US20180015633A1; EP3269499A1; EP3269499B1; US20220203573A1; US11426893B2; PL3269499T3

Description

“CENTRO DI LAVORO”

DESCRIZIONE

Campo tecnico

La presente invenzione riguarda il settore dei centri di lavoro a controllo numerico, particolarmente ma non esclusivamente del settore delle lavorazione del legno. Più in particolare, forma oggetto dell’invenzione un centro di lavoro a controllo numerico, a 3 o più assi di lavoro, ed anche un metodo di lavorazione associato a centri di lavoro a controllo numerico, particolarmente ma non esclusivamente per la lavorazione di pezzi lignei.

Stato della tecnica

Come è noto, per lavorare pezzi lignei sono utilizzati oramai da molti anni centri di lavoro a controllo numerico a 3 o più assi. Tra la moltitudine di centri di lavoro di tipo noto sono ad esempio conosciuti centri di lavoro che comprendono due tavoli porta-pezzi traslabili, parallelamente tra loro, su rispettive guide.

Traversamente a tali guide è disposta una struttura a portale sui cui due lati, frontale e posteriore, sono disposte rispettive teste di lavoro dotate di uno o più mandrini portautensili. Le teste di lavoro possono muoversi ad esempio secondo due assi, ovvero un asse verticale z ed un asse orizzontale x ortogonale all’asse y di movimento del tavolo lungo la rispettiva guida; pertanto combinando i movimenti del tavolo e della testa, si possono realizzare lavorazioni sul pezzo presente sul tavolo, secondo tre assi. Ovviamente è anche possibile che le teste di lavoro siano dotate di movimenti di rotazione, ad esempio una rotazione attorno all’asse z e una rotazione attorno all’asse x, ottenendo lavorazioni secondo 5 assi.

Da un punto di vista operativo, le due teste realizzano ad esempio due lavorazioni differenti sui pezzi presenti su i due tavoli. Ad esempio un pezzo viene caricato su un tavolo ed un altro pezzo viene caricato sull’altro tavolo. Il primo tavolo è spostato sotto una prima testa per una prima lavorazione, mentre il secondo tavolo è spostato sotto la seconda testa per una seconda operazione. Quindi ciascun tavolo è traslato in una differente posizione lungo la propria guida per poter lavorare con l’altra testa (che quindi trasla verso il nuovo tavolo), per realizzare la lavorazione mancante. I tavoli quindi ritornano nella posizione di carico/scarico dei pezzi, dove il pezzo lavorato viene scaricato e un nuovo pezzo viene caricato.

Lo stesso centro di lavoro può essere realizzato in modalità doppia, ovvero quattro tavoli, quattro guide e quattro teste di lavoro su una struttura a portale più lunga, con due teste per lato, con il medesimo funzionamento sopra descritto (in pratica è come se si fossero affiancati due centri di lavoro come sopra descritto).

Tale tipologia di centro di lavoro, seppur conosciuto ed apprezzato da molti anni, non è scevro di limitazioni.

E’ evidente infatti che durante la fase di carico/scarico di un tavolo, almeno una testa di lavoro non lavora, mancando il relativo tavolo con il pezzo.

Inoltre, tale centro di lavoro, seppur replicabile in scala più grande, ad esempio raddoppiando il numero di tavoli e di teste, non risulta particolarmente efficiente in termini di bilanciamento del carico di lavoro delle teste, soprattutto nel caso di molti cambi utensili.

Scopo e sommario dell’invenzione

Compito della presenta invenzione è quello di risolvere le problematiche e migliorare le limitazioni in centri di lavoro, particolarmente ma non esclusivamente per pezzi lignei, di tipo noto.

All’interno di tale compito, importante scopo della presente invenzione è quello di realizzare un centro di lavoro che consenta di ottimizzare i tempi di produzione, riducendo il più possibile i tempi morti.

Altro importante scopi della presente invenzione, è quello di realizzare un centro di lavoro che consenta di aumentare la produzione.

Non ultimo scopo della presente invenzione, è quello di mettere a punto un metodo di realizzazione di lavorazioni meccaniche su centri di lavoro a controllo numerico, particolarmente ma non esclusivamente per la lavorazione di pezzi lignei, che consenta di aumentare la produzione.

Questo compito, questi scopi ed altri, che saranno più chiari in seguito son raggiunti con un centro di lavoro, comprendente

- un numero N di tavoli porta pezzi uguale o superiore a tre,

- un numero N di prime guide, che si sviluppano parallelamente ad una prima direzione; ciascun tavolo essendo mobile lungo una rispettiva di dette prime guide;

- un numero N-1 di seconde guide, che si sviluppano parallelamente ad una seconda direzione trasversale a detta prima direzione;

- un numero N-1 di gruppi di lavoro, ciascuno comprendente almeno una testa di lavoro; ciascun gruppo di lavoro essendo mobile parallelamente a detta seconda direzione lungo una rispettiva di dette seconde guide;

- un numero N x (N-1) di zone di lavoro nelle quali i gruppi di lavoro possono lavorare sui pezzi presenti su detti tavoli; lungo ciascuna prima guida, ovvero per un rispettivo tavolo, essendo presenti N-1 zone di lavoro, una per ciascun gruppo di lavoro, per cui ciascun gruppo di lavoro può lavorare, secondo un programmato ciclo di lavoro, su tutti detti N tavoli porta pezzi;

- un numero N di zone di carico/scarico dei pezzi, una per ciascun tavolo porta pezzi.

In pratica, il centro di lavoro può essere visto come una struttura “a matrice” in cui le prime guide rappresentano le colonne della matrice e le seconde guide rappresentano le righe della matrice, ed in cui i tavoli traslano sulle prime guide e i gruppi di lavoro traslano sulle seconde guide ed in cui ciascun gruppo di lavoro non opera contemporaneamente su più tavoli, ma opera sempre su un tavolo alla volta. Così facendo, essendo presente un tavolo in più rispetto ai gruppi di lavoro, vi è la possibilità di programmare i cicli di lavoro del centro di lavoro in modo tale che un tavolo sia in fase di scarico e carico del pezzo/i da lavorare mentre sugli altri avvengono le lavorazioni da parte di gruppi di lavoro. In pratica lo scarico ed il carico dei pezzi avviene in un tempo “mascherato” mentre avvengono le lavorazioni sugli altri tavoli, a tutto vantaggio della produttività del centro di lavoro e del bilanciamento temporale delle lavorazioni.

Infatti, opportunamente, il centro comprende una centrale elettronica su cui è previsto preferibilmente un programma di ciclo di spostamenti di detti tavoli che prevede, per ciascun tavolo:

a) il posizionamento in detta zona di scarico/carico, per scaricare/caricare almeno un pezzo su detto tavolo,

b) la traslazione da detta zona di scarico/carico verso una detta zona di lavoro lungo una corrispondente prima guida e il posizionamento in detta zona di lavoro nella quale possono essere realizzate programmate lavorazioni da un dato gruppo di lavoro,

c) la traslazione verso un’altra zona di lavoro lungo la corrispondente prima guida e il posizionamento in detta altra zona di lavoro nella quale possono essere realizzate programmate lavorazioni da un altro dato gruppo di lavoro,

d) se presente un’ulteriore zona di lavoro distinta dalle precedenti zone di lavoro su cui il tavolo si è già posizionato, la traslazione verso detta un’ulteriore zona di lavoro e il posizionamento in detta ulteriore zona di lavoro nella quale possono essere realizzate programmate lavorazioni da un ulteriore dato gruppo di lavoro; tale fase d) essendo ripetuta iterativamente fino a che non sono più presenti zone di lavoro in cui il tavolo non si è posizionato durante il ciclo,

e) la traslazione verso detta zona di carico/scarico per ricominciare il ciclo dalla fase a).

Preferibilmente, il posizionamento di detti tavoli su dette zone di lavoro essendo coordinato in modo che due tavoli non occupano mai due zone di lavoro sulle quali può operare uno stesso gruppo di lavoro.

Preferibilmente i pezzi lavorabili dal centro di lavoro possono essere del tipo allungato, ovvero in cui una dimensione longitudinale prevale sulle altre due, od anche svilupparsi prevalentemente in due dimensioni, come ad esempio telai di infissi. E’ da intendersi che anche altre tipologie di pezzi dalla forma più varia possono essere caricati e lavorati sui tavoli del centro di lavoro secondo l’invenzione.

Secondo forme realizzative preferite, il centro di lavoro comprende almeno una struttura a portale disposta trasversalmente alle prime guide; su almeno un lato della struttura a portale è mobile, parallelamente a detta seconda direzione, su una rispettiva seconda guida, un detto gruppo di lavoro. Preferibilmente, la struttura a portale è sovrapposta ad una posizione intermedia delle prime guide, per cui i tavoli sono mobili sulle prime guide sotto la struttura a portale, passando da una parte all’altra di detta struttura a portale; eventualmente detti tavoli potendosi posizionare almeno parzialmente sotto detta struttura a portale.

Preferibilmente, su ciascun lato della struttura a portale è mobile, parallelamente alla seconda direzione, un rispettivo gruppo di lavoro; su ciascun lato è disposta una rispettiva di dette seconde guide. Alternativamente, a tale struttura a portale è associato un unico gruppo di lavoro, disposto su detta seconda guida, e previsto su un unico lato di detta struttura.

Le teste di lavoro presentano assi di lavoro controllati numericamente. Il movimento dei tavoli è controllato numericamente.

Secondo forme realizzative preferite, almeno una testa di lavoro di almeno uno di detti gruppi di lavoro della struttura a portale è del tipo

- a due assi di lavoro, con un primo asse di traslazione verticale ed un secondo asse di traslazione orizzontale corrispondente all’asse della seconda guida su cui è mobile, per cui, in combinazione con gli assi corrispondente al movimento dei tavoli lungo le rispettive prime guide, detto centro di lavoro è almeno a 3 assi di lavoro; oppure

- a quattro assi di lavoro, con un primo asse di traslazione verticale ed un secondo asse di traslazione orizzontale corrispondente all’asse della seconda guida su cui è mobile, un terzo asse di rotazione (preferibilmente orizzontale parallelo a detta prima direzione), ed un quarto asse di rotazione (preferibilmente ruotabile su un piano verticale attorno a detto secondo asse), per cui, in combinazione con gli assi corrispondente al movimento dei tavoli lungo le rispettive prime guide, detto centro di lavoro è almeno a 5 assi di lavoro.

Secondo forme realizzative preferite, almeno uno di detti gruppi di lavoro comprende un’unica testa di lavoro.

Secondo forme realizzative preferite, almeno uno di detti gruppi di lavoro comprende due teste di lavoro, mobili in modo indipendente tra loro parallelamente a detta seconda direzione.

Secondo forme realizzative preferite, le N di zone di carico/scarico dei pezzi, sono previste in prime zone di estremità di dette prime guide. Preferibilmente, il centro comprende anche una struttura portante prevista in seconde zone di estremità di dette prime guide, dalla parte opposta rispetto a dette prime zone di estremità; su detta struttura portante è prevista almeno una detta seconda guida per un rispettivo gruppo di lavoro; preferibilmente tale struttura portante è

a) una struttura a portale che si sovrappone alle seconde zone di estremità di dette prime guide, oppure

b) detta struttura portante è affacciata alle seconde zone di estremità di dette prime guide, senza sovrapporsi ad esse; preferibilmente il gruppo di lavoro mobile sulla struttura portante comprende almeno una testa di lavoro ad almeno tre assi, un primo asse di traslazione verticale ed un secondo asse di traslazione orizzontale corrispondente all’asse della seconda guida su cui è mobile, ed un terzo asse di traslazione parallelo a detta prima direzione, essendo possibili eventuali altri due assi di rotazione.

Secondo un altro aspetto, l’invenzione riguarda anche un metodo per la realizzazione di lavorazioni meccaniche mediante centro di lavoro secondo una o più delle forme realizzative o configurazioni citate precedentemente, o combinazioni di esse.

Secondo tale aspetto, l’invenzione riguarda anche un metodo per la realizzazione di lavorazioni meccaniche mediante centro di lavoro comprendente - un numero N di tavoli porta pezzi uguale o superiore a 3, ciascuno traslabile parallelamente ad una prima direzione,

- un numero N-1 di gruppi di lavoro ciascuno comprendente almeno una testa di lavoro; ciascun gruppo di lavoro essendo traslabile parallelamente ad una seconda direzione;

- un numero N x (N-1) di zone di lavoro nelle quali i gruppi di lavoro possono lavorare sui pezzi presenti su detti tavoli;

- un numero N di zone di carico/scarico dei pezzi, una per ciascun tavolo porta pezzi,

detto metodo prevedendo, per ciascun tavolo, le seguenti fasi:

a) il posizionamento nella corrispondente zona di carico/scarico, per caricare almeno un pezzo su detto tavolo,

b) la traslazione da detta zona di carico/scarico verso una di dette zone di lavoro e il posizionamento in detta zona di lavoro nella quale possono essere realizzate programmate lavorazioni da uno dei gruppi di lavoro, c) la traslazione verso un’altra zona di lavoro lungo la corrispondente prima guida e il posizionamento in detta altra zona di lavoro nella quale possono essere realizzate programmate lavorazioni da un altro dei gruppi di lavoro,

d) se presente un’ulteriore zona di lavoro distinta dalle precedenti zone di lavoro su cui il tavolo si è già posizionato, la traslazione verso detta ulteriore zona di lavoro e il posizionamento in detta ulteriore zona di lavoro nella quale possono essere realizzate programmate lavorazioni da un ulteriore dato gruppo di lavoro; tale fase d) essendo ripetuta iterativamente fino a che non sono più presenti zone di lavoro in cui il tavolo non si è posizionato durante il ciclo,

e) la traslazione verso detta zona di carico/scarico per scaricare il pezzo e ricominciare il ciclo dalla fase a).

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di alcune sue forme di esecuzione preferite ma non esclusive, illustrate a titolo indicativo e non limitativo nelle allegate tavole di disegni, in cui

la figura 1 rappresenta una vista laterale schematica di un primo esempio di centro di lavoro secondo l’invenzione, con i tavoli porta pezzi in una prima configurazione corrispondenti alla fase 1 del ciclo di lavoro;

la figura 2 rappresenta una vista posteriore schematica del centro di lavoro di figura 1 , nella medesima configurazione;

la figura 3 rappresenta una vista dall’alto schematica del centro di lavoro di figura 1 , nella medesima configurazione;

le figure dalla 4 alla 7 rappresentano uno schema della disposizione dei tavoli porta pezzi in quattro successive fasi relative ad un ciclo completo di lavoro, relative ad un centro di lavoro come alle figure precedenti;

la figura 8 rappresenta una vista dall’alto schematica di un secondo esempio di centro di lavoro secondo l’invenzione, con i tavoli porta pezzi in una prima configurazione;

la figura 9 rappresenta una vista laterale schematica di un terzo esempio di centro di lavoro secondo l’invenzione, con i tavoli porta pezzi in una prima configurazione corrispondenti alla fase 1 del ciclo di lavoro;

la figura 10 rappresenta una vista dall’alto schematica del centro di lavoro di figura 9, nella medesima configurazione;

la figura 11 rappresenta una vista laterale schematica di un quarto esempio di centro di lavoro secondo l’invenzione, con i tavoli porta pezzi in una prima configurazione corrispondenti alla fase 1 del ciclo di lavoro;

la figura 12 rappresenta una vista dall’alto schematica del centro di lavoro di figura 11 , nella medesima configurazione;

le figure dalla 13 alla 17 rappresentano uno schema della disposizione dei tavoli porta pezzi in quattro successive fasi relative ad un ciclo completo di lavoro, relative ad un centro di lavoro come alle figure 11 e 12;

la figura 18 rappresenta una vista laterale schematica di un quinto esempio di centro di lavoro secondo l’invenzione, con i tavoli porta pezzi in una prima configurazione corrispondenti alla fase 1 del ciclo di lavoro, e le cui fasi di lavoro sono analoghe a quelle rappresentate nelle figure 13-17;

la figura 19 rappresenta una vista dall’alto schematica del centro di lavoro di figura 18, nella medesima configurazione;

Descrizione dettagliata di una forma realizzativa dell'invenzione

Con riferimento alle figure precedentemente citate, un centro di lavoro per la lavorazione di pezzi lignei viene complessivamente indicato con il numero 10.

Esempio 1

Il centro di lavoro 10 comprende un numero N pari a tre, di prime guide G1 , G2 e G3, rettilinee, che si sviluppano parallelamente ad una direzione Y, orizzontale. Le direzioni di sviluppo di ciascuna prima guida, ovvero le direzioni di movimentazione dei tavoli T vengono indicate rispettivamente con y1 , y2 e y3.

Su tali prime guide G1 , G2 e G3 (nel seguito, quando ci si riferirà a tutte e tre, o indifferentemente all’una o all’altra, verranno indicate anche semplicemente con G), sono montati rispettivi tavoli portapezzo T1, T2 e T3, uno per ciascuna guida (nel seguito, quando ci si riferirà a tutti e tre, o indifferentemente all’uno o all’altro, verranno indicati anche semplicemente con T). Ciascun tavolo può portare uno o più pezzi P (indicati solo nelle viste dall’alto, ovvero nelle figure 3-7).

Preferibilmente tali pezzi P possono essere del tipo allungato, ovvero in cui una dimensione longitudinale prevale sulle altre due, od anche svilupparsi prevalentemente in due dimensioni, come ad esempio telai di infissi. E’ da intendersi che anche altre tipologie di pezzi dalla forma più varia possono essere caricati e lavorati sui tavoli del centro di lavoro secondo l’invenzione.

I tavoli T sono traslabili sulle guide G in modo controllato numericamente. Una struttura portante, del tipo a portale, viene complessivamente indicata con il numero 11. Tale struttura a portale 11 è disposta trasversalmente, in modo ortogonale, alle prime guide G. Più in particolare, tale struttura a portale 11 è disposta in una posizione intermedia alle guide G per cui i tavoli T sono mobili sulle prime guide G sotto la struttura a portale, potendo passare dal lato frontale 12 al lato posteriore 13 di questa, e viceversa, o posizionandosi parzialmente sotto tale struttura a portale, se necessario.

Sui due lati anteriore e posteriore 12 e 13 della struttura a portale 11 , sono presenti due seconde guide W1 e W2 (nel seguito, quando ci si riferirà a tutte e due, o indifferentemente all’una o all’altra, verranno indicate anche semplicernente con W), una per ciascun lato, che si sviluppano parallelamente ad una seconda direzione X, orizzontale ed ortogonale alla prima direzione Y.

Su tali seconde guide W sono disposti mobili due gruppi di lavoro, uno per ciascun lato, indicati rispettivamente con K1 e K2 (nel seguito, quando ci si riferirà a tutti e due, o indifferentemente all’uno o all’altro, verranno indicati anche semplicemente con K). Ciascun gruppo di lavoro K può muovere indipendentemente l’uno dall’altro, ed è in grado di spostarsi indifferentemente sopra l’una o l’altra prima guida G, in modo da poter operare su entrambi i tavoli T. Ciascun gruppo di lavoro K opera solamente su un tavolo alla volta, come sarà più chiaro in seguito.

In questo esempio, i gruppi di lavoro K1 e K2 comprendono ciascuno una testa di lavoro, rispettivamente indicate con H1 e H2 (nel seguito, quando ci si riferirà a tutte e due, o indifferentemente all’una o all’altra, verranno indicate anche semplicemente con H). Le direzioni di sviluppo delle seconde guide W1 e W2, ovvero le direzioni di traslazione dei gruppi K o teste H vengono indicate con x1 e x2 e sono segnate, per semplicità, sulle teste H. Tali teste di lavoro possono essere del tipo ad un mandrino 15 o a più mandrini, secondo tipologie note. Possono essere presenti magazzini portautensile 18, ad esempio disposti affianco della struttura a portale.

Le teste di lavoro H possono essere a due o più assi di lavoro. Ad esempio, la testa H1 presenta un primo asse z1 di traslazione verticale ed un secondo asse di traslazione orizzontale corrispondente all’asse x1 della seconda guida W1 su cui è mobile, per cui, in combinazione con gli assi y1 , y2, y3 corrispondenti al movimento dei tavoli T1 , T2 e T3 lungo le rispettive prime guide G1 , G2 e G3, il centro di lavoro è del tipo ad almeno 3 assi di lavoro. È anche possibile aggiungere alla testa H altri assi di lavoro. Ad esempio la testa H1 può avere un terzo asse gl di rotazione, parallelo alla prima direzione Y ed un quarto asse r1 di rotazione, parallelo (o coincidente) all’asse di traslazione verticale z1 , per cui, in combinazione con l’asse y1 corrispondente al movimento del tavolo T 1 il centro di lavoro 10 è almeno a 5 assi di lavoro.

Ciascuna Testa H è traslabile, indipendentemente dall’altra, sulla rispettiva seconda guida W secondo la propria direzione x1 o x2, in modo da poter operare su entrambi i tavoli T.

Mediante la combinazione del movimento dei tavoli T e dei gruppi di lavoro K (o teste H), nel centro di lavoro 10 vengono definite 3x2=6 zone di lavoro, nelle quali i gruppi di lavoro K possono lavorare sui pezzi P presenti sui tavoli T; tali zone di lavoro vengono mostrate dall’alto in uno schema “a matrice” nelle figure dalla 4 alla 7 ed indicate con la lettera J e una coppia di numeri successivi in cui il primo numero corrisponde al numero relativo alla prima guida lungo la quale si muove un tavolo, mentre il secondo numero corrisponde al numero relativo alla seconda guida lungo la quale si muove un gruppo di lavoro (ad esempio il tavolo T1 si muove sulla prima guida G1 ed il gruppo di lavoro K2 si muove sulla seconda guida W2, per cui la zona di lavoro definita dal movimento del gruppo di lavoro K2 e dal movimento del tavolo T1 è nominata J12). Tali zone di lavoro sono in pratica gli spazi occupabili dai tavoli durante le lavorazioni con i gruppi e non corrispondono solamente ad una posizione fissa dei tavoli.

Più in dettaglio, in questo esempio, lungo ciascuna prima guida G, ovvero per un rispettivo tavolo T, sono presenti due zone di lavoro, una per ciascun gruppo di lavoro, per cui ciascun gruppo di lavoro K (ovvero le rispettive teste di lavoro H) può lavorare, secondo un programmato ciclo di lavoro, su tutti e due i tavoli porta pezzi T, preferibilmente in modo non contemporaneo.

In prime zone di estremità delle prime guide G1 , G2 e G3, sono definite le zone di carico/scarico F10, F20 ed F30 dei rispettivi tavoli T (nel seguito, quando ci si riferirà a tutte e due, o indifferentemente all’una o all’altra, verranno indicate anche semplicemente con F). Nelle figure è mostrato un operatore che opera lo scarico e il carico, ma è evidente che tali operazioni possono essere fatti anche da sistemi di carico/scarico automatici, ad esempio di tipo noto.

Opportunamente, è presente una protezione 16 che circonda il centro di lavoro. Le zone di carico/scarico F sono esterne alla protezione 16, al fine di consentire le operazioni di carico e scarico ad un operatore.

Il centro di lavoro 10, comprende, come è ovvio, una centrale elettronica, non rappresentata nelle figure, atta alla gestione del centro stesso. Su tale centrale è previsto un vantaggioso programma che gestisce il ciclo di spostamenti coordinati dei tavoli T per realizzare le lavorazioni mediante i gruppi di lavoro K, che consente di ottimizzare i tempi di lavorazione, riducendo i tempi morti.

Da un punto di vista pratico, secondo l’invenzione, c’è un numero di gruppi di lavoro K inferiore di una unità al numero di tavoli (e corrispondenti zone di carico/scarico), con gli stessi gruppi che possono però lavorare su tutti i tavoli (un gruppo di lavoro non può lavorare contemporaneamente su più tavoli). Pertanto è possibile programmare il centro di lavoro in modo che quando un tavolo è alla fase di scarico, gli altri due sono impegnati in lavorazioni con distinti gruppi di lavoro, facendo si che ciascun tavolo sia impegnato, dopo il carico del pezzo, prima con un gruppo di lavoro e quindi con l’altro gruppo di lavoro, prima di tornare in posizione di scarico del pezzo lavorato.

Si veda l’esempio concreto descritto di seguito. Come detto, le figure dalla 4 alla 7 mostrano uno schema a “matrice” del centro di lavoro, in cui le colonne rappresentano in pratica le prime guide G, mentre due righe rappresentano le guide W su cui scorrono i gruppi K o teste di lavoro H. Gli incroci di tali righe con colonne rappresentano in pratica le zone di lavoro J.

Ad esempio, con riferimento alla figura 4 (fase 1), e facendo riferimento ad un momento del ciclo non corrispondente aN’avviamento macchina, il tavolo T1 è nella zona di lavoro J11 , ovvero sta interagendo con il gruppo K1 , ovvero la testa H1 , per consentire al pezzo P caricato su di esso di subire una prima lavorazione, il tavolo T2 è nella zona J22 ove sta interagendo con il gruppo k2, ovvero la testa H2, per operare sul rispettivo pezzo una seconda lavorazione, mentre il tavolo T3 è nella zona di carico/scarico F30 per scaricare un pezzo appena terminato di lavorare e caricare un pezzo P da lavorare.

Successivamente (figura 5, fase 2), il tavolo 1 viene traslato nella posizione di lavoro J12 per interagire con la testa di lavoro H2 (traslata in tale posizione dalla posizione J22 precedente) ed effettuare la seconda lavorazione sul pezzo, mentre il tavolo T3 viene traslato nella posizione J31 per interagire con la testa H1 ed effettuare la prima lavorazione del pezzo. Il tavolo T2 invece viene traslato nella posizione di carico/scarico F20 per scaricare il pezzo che ha subito entrambe le lavorazioni dalle teste H1 e H2.

Successivamente (figura 6, fase 3), il tavolo T1 , il cui pezzo ha terminato le lavorazioni, viene traslato nella posizione di carico/scarico F10, per scaricare il pezzo e caricare il pezzo nuovo. Il tavolo T2 viene traslato dalla posizione di carico/scarico F20 nella posizione di lavoro J21 , per interagire con la testa H1 ed effettuare la prima lavorazione sul rispettivo pezzo. Il tavolo T3 viene traslato nella posizione di lavoro J32, per effettuare la seconda lavorazione sul pezzo.

Successivamente (figura 7, fase 4), Il tavolo T1, con il nuovo pezzo caricato, viene traslato in posizione J11 , per effettuare la prima lavorazione sul pezzo in cooperazione con la testa H1 , il tavolo T2 viene traslato in posizione J22 per effettuare la seconda lavorazione sul pezzo in cooperazione con la testa H2, ed il tavolo T3 viene traslato il posizione di carico/scarico, per scaricare il pezzo appena finito di lavorare e ricaricare il nuovo. Tale fase 4 coincide con la fase 1 sopra descritta, reiterando il ciclo di lavorazione.

E’ chiaro che l’ordine di spostamento dei tavoli in altri cicli di lavoro può essere differente, mantenendo la medesima logica dell'invenzione.

In pratica, con il centro di lavoro secondo l’invenzione, tutti i tavoli possono essere ordinatamente lavorati prima da un gruppo e poi dall’altro ed è possibile realizzare le fasi di carico/scarico in un tempo “mascherato” durante le lavorazioni.

Esempio 2

In certi casi, per maggior produttività, come mostrato in figura 8, un gruppo di lavoro K può comprendere due teste di lavoro H e Hbis, per consentire lavorazioni parallele di due prodotti uguali o speculari P disposti su un medesimo tavolo T.

Ad esempio, considerando il gruppo K2 con doppia testa, e doppio pezzo P e P’, una testa H2 può essere preposta ad effettuare operazioni veloci, ad esempio di fresatura, mentre la testa H2bis può effettuare operazioni più lente, ad esempio di levigatura. In tal modo i tempi richiesti per le varie fasi possono risultare particolarmente bilanciati.

II ciclo di lavoro rimane quello sopra descritto, con la differenza che mentre nell’esempio precedente il gruppo di lavoro K2 comprendeva una lavorazione da parte della sola testa H2, ora lo stesso gruppo prevede una lavorazione composta da due lavorazioni “parallele” svolte dalle rispettive teste H2 e H2bis.

Il funzionamento ed il ciclo di lavoro è sostanzialmente analogo a quello descritto in precedenza, e gli schemi delle figure 4-7 sono applicabili anche a questo caso.

Esempio 3

Nelle figure 9 e 10 è mostrata una ulteriore variante del centro di lavoro 10. Come nell’esempio 1 , è presente una struttura portante, del tipo a portale 11 in posizione intermedia alle prime guide G, ed una seconda struttura portante 111 prevista in seconde zone di estremità delle prime guide G, dalla parte opposta alle zone di carico/scarico F, ed affacciata alle estremità di dette prime guide G, senza sovrapporsi ad esse.

Sulla struttura a portale 11 , sul lato frontale 12, è prevista una detta seconda guida W2, orizzontale e ortogonale alle guide G, su cui è disposto un gruppo di lavoro K2, portante una testa di lavoro H2, come quelle sopra descritte.

Sulla struttura portante di estremità 111 , è prevista una prima guida W1 , su cui è disposto un gruppo di lavoro K1 , che comprende due teste di lavoro H1’ e Hl’bis (quest’ultima segnata in tratteggio) di tipo differente rispetto a quelle descritte fino ad ora. Ciascuna di esse infatti presenta, oltre agli assi di lavoro previsti per le teste precedenti, un ulteriore asse di traslazione y1’, parallelo alla direzione Y, in modo tale da consentire la lavorazione lungo tale asse quando il rispettivo tavolo T con cui interagisce è arrivato nella posizione di fine corsa della guida G, posizione in cui il tavolo non può più avanzare. E’ chiaro che le due teste H1’ e H1’ possono lavorare anche singolarmente su un tavolo e non necessariamente in coppia (in ogni caso il gruppo K1 lavora su un tavolo alla volta, sia che utilizzi una sola delle due teste, sia che le utilizzi entrambe contemporaneamente).

Esempio 4

Nelle figure 11 - 17 è mostrata un’ulteriore forma realizzativa del centro di lavoro secondo l’invenzione, variante rispetto all’esempio 3 ora descritto.

In tale nuovo esempio, è stata aggiunta una nuova prima guida G4, per un rispettivo tavolo T4. Di conseguenza, secondo l’invenzione, è stato aggiunto un terzo gruppo di lavoro K3 (i gruppi di lavoro K sono in numero pari a tre, ovvero uno in meno dei tavoli).

Rispetto all’esempio precedente, la struttura a portale 11 presenta una seconda guida W3 sul lato posteriore 13 della struttura, e su tale guida è disposto il gruppo di lavoro K3. In questo esempio è presente una testa H3 traslabile lungo W3 in direzione x3, analoga alle teste H2 dell’esempio 1 o dell’esempio 3.

Il ciclo di lavoro è analogo agli esempi precedenti. Si faccia riferimento a nuovi schemi ”a matrice” mostrati nelle figure 13-17, (schemi definiti come negli esempi precedenti). Ad esempio, con riferimento alla figura 13 (fase 1), e facendo riferimento ad un momento del ciclo non corrispondente aN’avviamento macchina, il tavolo T1 è nella zona di lavoro J11 , ovvero sta interagendo con il gruppo K1 , ovvero la testa H1 ’ e/o H1 'bis, per consentire al pezzo P caricato su di esso di subire una prima lavorazione, il tavolo T2 è nella zona J22 ove sta interagendo con il gruppo K2, ovvero la testa H2, per operare sul rispettivo pezzo una seconda lavorazione, il tavolo T3 è nella zona J33 ove sta interagendo con il gruppo K3, ovvero la testa H3, per operare sul rispettivo pezzo una terza lavorazione, il tavolo T4 è nella posizione di carico/scarico F40 per scaricare un pezzo appena terminato di lavorare e caricare un pezzo P da lavorare.

Successivamente (figura 14, fase 2), il tavolo 1 viene traslato nella posizione di lavoro J12 per interagire con la testa di lavoro H2 (traslata in tale posizione dalla posizione J22 precedente) ed effettuare la seconda lavorazione sul pezzo, il tavolo T2 viene traslato nella posizione J23 per interagire con la testa H3 per effettuare la terza lavorazione, il tavolo T4 viene traslato nella posizione J41 per interagire con la testa H1’ e/o Hl’bis ed effettuare la prima lavorazione del pezzo, mentre il tavolo T3 invece viene traslato nella posizione di carico/scarico F30 per scaricare il pezzo che ha subito le lavorazioni dalle teste H1’ e/o Hl’bis, H2 e H3.

Successivamente (figura 15, fase 3), il tavolo T2, il cui pezzo ha terminato le lavorazioni, viene traslato nella posizione di carico/scarico F20, per scaricare il pezzo e caricare il pezzo nuovo. Il tavolo T3 viene traslato dalla posizione di carico/scarico F30 nella posizione di lavoro J31 , per interagire con la testa H1’ e/o Fll’bis ed effettuare la prima lavorazione sul rispettivo pezzo, il tavolo T1 viene traslato nella posizione J13 per interagire con la testa H3 per effettuare la terza lavorazione, mentre il tavolo T4 viene traslato nella posizione di lavoro J42 per interagire con la testa di lavoro H2 ed effettuare la seconda lavorazione.

Successivamente (figura 16, fase 4), il tavolo T1 , il cui pezzo ha terminato le lavorazioni, viene traslato nella posizione di carico/scarico F10, per scaricare il pezzo e caricare il pezzo nuovo, il tavolo T2 viene traslato dalla posizione di carico/scarico F20 nella posizione di lavoro J21 , per interagire con la testa H1’ e/o Hl’bis ed effettuare la prima lavorazione sul rispettivo pezzo, il tavolo T3 viene traslato nella posizione di lavoro J32 per interagire con la testa di lavoro H2 ed effettuare la seconda lavorazione, mentre il tavolo T4 viene traslato nella posizione J43 per interagire con la testa H3 per effettuare la terza lavorazione.

Successivamente (figura 17, fase 5 = fase 1), i tavoli vengono traslati per occupare le posizioni come alla fase 1 e re-iniziare il ciclo.

In pratica, con un tavolo e un gruppo di lavoro in più, le fasi di lavoro aumentano di una fase rispetto agli esempi precedenti.

Esempio 5

Questo esempio (figure 18 e 19) è simile all’esempio 4, ovvero presenta quattro prime guide G e tre gruppi di lavoro K. In questo esempio al posto di una struttura portante di estremità 111 come quella descritta negli esempi 3 e 4, nelle zone di estremità opposte alle zone di carico/scarico F è presente una struttura portante di estremità del tipo a portale 11 ’. I tavoli T si possono posizionare sotto tale struttura a portale 11 ’.

Sul lato posteriore 13’ della struttura a portale 11 ’ è presente una seconda guida W1 su cui è disposto un gruppo di lavoro K1 che presenta una testa di lavoro H1 similare alle teste descritte nel primo esempio.

Il ciclo di lavoro del centro di lavoro di questo esempio è analogo a quello dell’esempio 4 ora descritto.

E’ chiaro che gli esempi fin qui descritti possono essere combinati tra loro. I vari gruppi di lavoro possono avere una, due o più teste di lavoro.

Il numero delle prime guide G e dei tavoli T possono essere superiori a quattro. Ad esempio con cinque tavoli potrebbe essere possibile l’utilizzo di due strutture a portale che si sovrappongono alle prime guide G, con gruppi di lavoro disposti su tutti i due lati di entrambe le strutture a portale.

Nel caso di sei tavoli, a tale configurazione si può aggiungere una struttura portante di estremità 111 come quella descritta negli esempi 3 o 4.

Il tipo di teste (mono o plurimandrino, a cambio utensili, ecc.), per ciascun gruppo, il numero di assi di lavoro di queste, il tipo e il numero e la posizione dei magazzini utensili eco. possono essere i più vari, secondo quanto previsto dalle necessità e dallo stato della tecnica.

E’ inteso che quanto illustrato rappresenta solo possibili forme di attuazione non limitative dell’invenzione, la quale può variare nelle forme e disposizioni senza uscire daN’ambito del concetto alla base dell'invenzione. L’eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni allegate ha unicamente lo scopo di facilitarne la lettura alla luce della descrizione che precede e degli allegati disegni e non ne limita in alcun modo l’ambito di protezione.

Claims

“CENTRO DI LAVORO” RIVENDICAZIONI 1) Centro di lavoro, comprendente - un numero N di tavoli porta pezzi uguale o superiore a tre, - un numero N di prime guide, che si sviluppano parallelamente ad una prima direzione; ciascun tavolo essendo mobile lungo una rispettiva di dette prime guide, - un numero N-1 di seconde guide, che si sviluppano parallelamente ad una seconda direzione trasversale a detta prima direzione, - un numero N-1 di gruppi di lavoro ciascuno comprendente almeno una testa di lavoro; ciascun gruppo di lavoro essendo mobile parallelamente a detta seconda direzione lungo una rispettiva di dette seconde guide; - un numero N x (N-1) di zone di lavoro nelle quali i gruppi di lavoro possono lavorare sui pezzi presenti su detti tavoli; lungo ciascuna prima guida, ovvero per un rispettivo tavolo, essendo presenti N-1 zone di lavoro, una per ciascun gruppo di lavoro, per cui ciascun gruppo di lavoro può lavorare, secondo un programmato ciclo di lavoro, su tutti detti N tavoli porta pezzi, - un numero N di zone di carico/scarico dei pezzi, una per ciascun tavolo porta pezzi.
2) Centro di lavoro secondo la rivendicazione 1 , comprendente almeno una struttura a portale disposta trasversalmente a dette prime guide; su almeno un lato di detta struttura a portale essendo mobile parallelamente a detta seconda direzione, su una rispettiva seconda guida, un detto gruppo di lavoro.
3) Centro di lavoro secondo la rivendicazione 2, in cui detta struttura a portale è sovrapposta ad una posizione intermedia di dette prime guide, per cui detti tavoli sono mobili su dette prime guide sotto detta struttura a portale, passando da un lato all’altro di detta struttura a portale.
4) Centro di lavoro secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui su detta struttura a portale sono mobili nella seconda direzione: - due gruppi di lavoro disposti rispettivamente su ciascun lato di detta struttura a portale, su ciascun lato essendo disposta una rispettiva di dette seconde guide, oppure, - un unico gruppo di lavoro disposto su un unico lato di detta struttura a portale.
5) Centro di lavoro secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta almeno una testa di lavoro di almeno uno di detti gruppi di lavoro è del tipo - a due assi di lavoro, con un primo asse di traslazione verticale ed un secondo asse di traslazione orizzontale corrispondente all’asse della seconda guida su cui è mobile, per cui, in combinazione con gli assi corrispondente al movimento dei tavoli lungo le rispettive prime guide, detto centro di lavoro è almeno a 3 assi di lavoro; oppure - a quattro assi di lavoro, con un primo asse di traslazione verticale ed un secondo asse di traslazione orizzontale corrispondente all’asse della seconda guida su cui è mobile, un terzo asse di rotazione ed un quarto asse di rotazione, per cui, in combinazione con gli assi corrispondente al movimento dei tavoli lungo le rispettive prime guide, detto centro di lavoro è almeno a 5 assi di lavoro.
6) Centro di lavoro secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno uno di detti gruppi di lavoro comprende un’unica testa di lavoro.
7) Centro di lavoro secondo una o più delle rivendicazioni 1 a 5, in cui almeno uno di detti gruppi di lavoro comprende due teste di lavoro, mobili in modo indipendente tra loro parallelamente a detta seconda direzione.
8) Centro di lavoro secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui dette N di zone di carico/scarico dei pezzi, sono previste in prime zone di estremità di dette prime guide.
9) Centro di lavoro secondo la rivendicazione 8, comprendente una struttura portante prevista in seconde zone di estremità di dette prime guide, dalla parte opposta rispetto a dette prime zone di estremità, su detta struttura portante essendo prevista almeno una detta seconda guida per un rispettivo gruppo di lavoro; preferibilmente detta struttura portante essendo - una struttura a portale che si sovrappone alle seconde zone di estremità di dette prime guide, oppure - detta struttura portante essendo affacciata a dette seconde estremità di dette prime guide, senza sovrapporsi ad esse; preferibilmente il gruppo di lavoro mobile su detta struttura portante comprendendo almeno una testa di lavoro ad almeno tre assi, un primo asse di traslazione verticale ed un secondo asse di traslazione orizzontale corrispondente all’asse della seconda guida su cui è mobile, ed un terzo asse di traslazione parallelo a detta prima direzione, essendo possibili eventuali altri due assi di rotazione.
10) Centro di lavoro secondo un o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente una centrale elettronica su cui è previsto un programma di ciclo di spostamenti di detti tavoli che prevede, per ciascun tavolo: a) il posizionamento nella corrispondente zona di carico/scarico, per caricare almeno un pezzo su detto tavolo, b) la traslazione da detta zona di carico/scarico verso una di dette zone di lavoro lungo la corrispondente prima guida e il posizionamento in detta zona di lavoro nella quale possono essere realizzate programmate lavorazioni da uno dei gruppi di lavoro, c) la traslazione verso un’altra zona di lavoro lungo la corrispondente prima guida e il posizionamento in detta altra zona di lavoro nella quale possono essere realizzate programmate lavorazioni da un altro dei gruppi di lavoro, d) se presente un’ulteriore zona di lavoro distinta dalle precedenti zone di lavoro su cui il tavolo si è già posizionato, la traslazione verso detta ulteriore zona di lavoro e il posizionamento in detta ulteriore zona di lavoro nella quale possono essere realizzate programmate lavorazioni da un ulteriore dato gruppo di lavoro; tale fase d) essendo ripetuta iterativamente fino a che non sono più presenti zone di lavoro in cui il tavolo non si è posizionato durante il ciclo, e) la traslazione verso detta zona di carico/scarico per scaricare il pezzo e ricominciare il ciclo dalla fase a) su un pezzo successivo, 11) Centro di lavoro secondo la rivendicazione 10, in cui il posizionamento di detti tavoli su dette zone di lavoro è coordinato in modo che due tavoli non occupano mai due zone di lavoro sulle quali può operare uno stesso gruppo di lavoro. 12) Metodo per la realizzazione di lavorazioni meccaniche mediante centro di lavoro secondo una o più delle rivendicazioni precedenti. 13) Metodo per la realizzazione di lavorazioni meccaniche mediante centro di lavoro comprendente - un numero N di tavoli porta pezzi uguale o superiore a 3, ciascuno traslabile parallelamente ad una prima direzione, - un numero N-1 di gruppi di lavoro ciascuno comprendente almeno una testa di lavoro; ciascun gruppo di lavoro essendo traslabile parallelamente ad una seconda direzione; - un numero N x (N-1) di zone di lavoro nelle quali i gruppi di lavoro possono lavorare sui pezzi presenti su detti tavoli; - un numero N di zone di carico/scarico dei pezzi, una per ciascun tavolo porta pezzi, detto metodo prevedendo, per ciascun tavolo, le seguenti fasi: a) il posizionamento in detta zona di scarico/carico, per caricare almeno un pezzo su detto tavolo, b) la traslazione da detta zona di scarico/carico verso una detta zona di lavoro e il posizionamento in detta zona di lavoro nella quale possono essere realizzate programmate lavorazioni da un dato gruppo di lavoro, c) la traslazione verso un’altra zona di lavoro lungo la corrispondente prima guida e il posizionamento in detta altra zona di lavoro nella quale possono essere realizzate programmate lavorazioni da un altro dato gruppo di lavoro, d) se presente un’ulteriore zona di lavoro distinta dalle precedenti zone di lavoro su cui il tavolo si è già posizionato, la traslazione verso detta un’ulteriore zona di lavoro e il posizionamento in detta ulteriore zona di lavoro nella quale possono essere realizzate programmate lavorazioni da un ulteriore dato gruppo di lavoro; tale fase d) essendo ripetuta iterativamente fino a che non sono più presenti zone di lavoro in cui il tavolo non si è posizionato durante il ciclo, e) la traslazione verso detta zona di carico/scarico per scaricare l’almeno un pezzo lavorato e ricominciare il ciclo dalla fase a). 14) Metodo per la realizzazione di lavorazioni meccaniche mediante centro di lavoro, secondo al rivendicazione 13, in cui il posizionamento di detti tavoli su dette zone di lavoro è coordinato in modo che due tavoli non occupano mai due zone di lavoro sulle quali può operare uno stesso gruppo di lavoro.