IT201700006423A1 - Centro di taglio modulare per la produzione di profilati - Google Patents

Description

CENTRO DI TAGLIO MODULARE PER LA PRODUZIONE DI PROFILATI Descrizione

Campo di applicazione

La presente invenzione trova applicazione nel settore tecnico delle macchine da taglio ed ha particolarmente per oggetto un centro di taglio modulare per la produzione di profilati.

Stato della tecnica

Come è noto, i comuni centri di taglio per la produzione di profilati all’interno di laboratori di piccole o medie dimensioni, in particolare profilati da assemblare per la realizzazione di infissi e serramenti, comprendono generalmente un’unità di taglio sul quale sono condotti i profili da tagliare e che è provvista di uno o più utensili di taglio a lama per l’esecuzione delle varie lavorazioni.

Uno dei principali limiti dei comuni centri di taglio è rappresentato dal fatto che i profili da tagliare sono solitamente stoccati all’interno di un magazzino più o meno distante dall’unità di taglio, in modo che è sempre necessario prelevare dapprima i profili dal magazzino e successivamente trasportarli al centro di taglio.

Il profilo lavorato è successivamente trasferito ad un ulteriore magazzino di stoccaggio oppure verso una diversa unità di taglio o fresatura per completare la lavorazione. Di conseguenza, l’intero ciclo di lavorazione risulta lungo a causa dei tempi morti corrispondenti alle fasi di movimentazione dei profilati ed alla elevata incidenza di fasi manuali.

Inoltre, è necessario disporre di spazi sovradimensionati per poter posizionare i magazzini e le varie unità di taglio.

Non da ultimo, la necessità di movimentare i semilavorati da una postazione di lavoro ad un’altra richiede costante presenza di manodopera specifica per ogni fase, con incremento dei tempi di lavorazione e soprattutto dei costi di produzione e gestione.

Presentazione dell’invenzione

Scopo della presente invenzione è quello di superare gli inconvenienti sopra indicati, realizzando un centro di taglio modulare per la produzione di profilati che sia caratterizzato da particolare efficienza e relativa economicità.

Uno scopo particolare è quello di realizzare un centro di taglio modulare per la produzione di profilati che consenta di eseguire una molteplicità di lavorazioni di taglio in maniera automatizzata, a partire dal prelievo da magazzino fino allo scarico del prodotto finito, riducendo i tempi di produzione e di attrezzaggio, ed eliminando la presenza di un operatore durante il funzionamento, così da ridurre anche quindi i costi.

Ancora altro scopo è quello di realizzare un centro di taglio modulare per la produzione di profilati che abbia elevata modularità per essere configurato dallo specifico utilizzatore in funzione delle sue esigenze.

Ancora altro scopo è quello di realizzare un centro di taglio modulare per la produzione di profilati che sia particolarmente compatto.

Ancora altro scopo è quello di realizzare un centro di taglio modulare per la produzione di profilati che permetta di rendere automatizzata l’intera fase di produzione di un infisso o serramento anche all’interno di laboratori di piccole o medie dimensioni. Tali scopi, nonché altri che appariranno più chiari in seguito, sono raggiunti da un centro di taglio modulare per la produzione di profilati in accordo alla rivendicazione 1, alla quale si rimanda per ragioni di maggiore sinteticità.

Forme vantaggiose di esecuzione dell’invenzione sono ottenute in accordo alle rivendicazioni dipendenti.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una configurazione preferita ma non esclusiva del centro di taglio secondo l’invenzione, illustrato a titolo di esempio non limitativo con l’aiuto delle unite tavole di disegno in cui:

la FIG. 1 è una prospettica del centro di taglio nella sua configurazione completa; la FIG. 2 è una vista laterale del centro di taglio della Fig. 1;

la FIG. 3 è una vista dall’alto del centro di taglio della Fig. 1;

la FIG. 4 è una vista laterale del magazzino appartenente al primo modulo del centro di taglio della Fig. 1;

la FIG. 5 è una vista dall’alto del particolare della Fig. 4;

la FIG. 6 è una vista frontale del particolare della Fig. 4;

la FIG. 7 è una vista prospettica dell’unità di taglio appartenente al primo modulo del centro di taglio della Fig. 1;

la FIG. 8 è una vista in sezione trasversale del particolare della Fig. 7;

la FIG. 9 è una vista frontale del secondo e del terzo modulo appartenenti al centro di taglio della Fig. 1;

la FIG. 10 è una vista dall’alto del secondo e terzo modulo della Fig. 9.

Descrizione dettagliata di alcuni esempi di realizzazione preferiti Con riferimento alle figure allegate è illustrata una configurazione preferita ma non esclusiva di un centro di taglio modulare per la produzione di profilati secondo l’invenzione, destinato in particolare alla lavorazione di profilati per la realizzazione di infissi e serramenti.

Nelle Figg. dalla 1 alla 3 il centro di taglio, indicato globalmente con 1, è illustrato nella sua configurazione più completa, con un primo modulo 2 provvisto di un magazzino verticale 3 per lo stoccaggio dei profilati da lavorare ed un’unità di taglio 4 dei profilati, un secondo modulo 5 per la fresatura dei profili tagliati ed un terzo modulo 6 per l’assemblaggio dei profili finiti.

Tuttavia, il centro di taglio 1 potrà essere costituito inizialmente solo dal primo modulo 2 ed eventualmente successivamente implementato con il secondo modulo 5 e/o il terzo modulo 6.

Come si osserva più chiaramente dalle Figg. dalla 4 alla 6, il magazzino verticale 3 appartenente al primo modulo 2 presenta una pluralità di ripiani 7 reciprocamente sovrapposti e sfalsati in altezza sui quali saranno posizionati i diversi profilati da tagliare.

Preferibilmente, i profilati saranno posizionati in funzione della tipologia per consentirne il riconoscimento automatico, come apparirà più chiaro in seguito.

Il magazzino verticale 3 comprende anche un primo piano di lavoro 8, preferibilmente affiancato al ripiano inferiore 7, sul quale si posizioneranno di volta in volta i profilati da lavorare.

Sia i ripiani 7 che il primo piano di lavoro 8 si estenderanno lungo una direzione longitudinale principale X.

Il primo piano di lavoro 8 potrà essere una rulliera, un nastro trasportatore o altra superfice di lavoro, sia fissa che mobile.

Il magazzino verticale 3 comprende anche primi mezzi di manipolazione 9 atti a prelevare un profilato da lavorare alla volta da uno dei ripiani 7 per portarlo sul primo piano di lavoro 8.

In maniera preferita, i primi mezzi di manipolazione 9 potranno comprendere uno o una coppia di bracci 10 scorrevoli sia superiormente ai ripiani 7 lungo una direzione trasversale orizzontale Y, per muoversi dai ripiani 7 al primo piano di lavoro 8 e viceversa, che lungo una direzione verticale Z per muoversi tra i vari ripiani 7 e prelevare il profilato selezionato.

I bracci 10 sono anche provvisti di elementi di afferraggio 11 dei profilati presenti sui ripiani 7 e sono opportunamente controllati da un microprocessore o altro PLC programmato per riconoscere la tipologia di profilato in funzione del ripiano 7 da cui è prelevato, in modo da regolarne anche la posizione di taglio.

Secondo varianti non illustrate, i primi mezzi di movimentazione potranno comprendere un braccio antropomorfo o altri mezzi idonei alla presa ed alla manipolazione dei profilati.

Il primo modulo 2 comprende anche mezzi attuatori 12 associati al primo piano di lavoro 8 per movimentare il profilato presente sullo stesso e farlo avanzare longitudinalmente verso l’unità di taglio 4.

L’unità di taglio 4 dei profilati è disposta a valle del primo piano di lavoro 8 rispetto alla direzione di avanzamento longitudinale L ed immediatamente in corrispondenza di un’estremità del primo piano di lavoro 8.

I mezzi attuatori 12 sono atti a movimentare i profilati presenti sul primo piano di lavoro 8 verso l’unità di taglio 4 con avanzamento controllato in funzione di una misura di taglio predeterminata.

Nella configurazione preferita ma non esclusiva delle figure, i mezzi attuatori 12 comprendono un cilindro di spinta disposto sul primo piano di lavoro 8 all’estremità opposta rispetto a quella associata all’unità di taglio 4.

Nelle Figg. 7 e 8 è illustrata con maggior dettaglio l’unità di taglio 4, la quale comprende un’utensile di taglio 13 a lama rotante con asse di rotazione orizzontale R suscettibile di essere portato in rotazione da un apposito primo gruppo di trascinamento motorizzato 14 attorno ad almeno un asse verticale W per regolare l’angolo di taglio, preferibilmente con angolo massimo di rotazione pari a ± 90°.

L’unità di taglio 4 comprende anche una morsa 15 disposta inferiormente all’utensile di taglio 13 e provvista di una scanalatura 16 per il passaggio dell’utensile 13.

Opportunamente, anche la morsa 15 potrà essere orientabile e portata in rotazione da un corrispondente secondo gruppo di trascinamento 17 attorno all’asse di rotazione verticale W per assecondare la rotazione dell’utensile 13.

La rotazione dell’utensile 13 attorno all’asse verticale W sarà gestita tramite software in funzione dei programmi di taglio impostati dall’operatore.

Preferibilmente, l’unità di taglio 4 sarà autolubrificata e provvista delle opportune protezioni a norma di legge oltre che di un gruppo automatico per la pulizia sfridi. Opzionalmente, a seconda del materiale da lavorare, l’unità di taglio 4 potrà essere provvista di unità di lubrificazione.

Nelle Figg. da 9 a 11 sono invece illustrati il secondo modulo 5 ed il terzo modulo 6, disposti affiancati tra loro ed al primo modulo 2 a valle della unità di taglio 4 rispetto alla direzione di avanzamento L.

Il secondo modulo 5 è provvisto di un’unità di fresatura 21 avente una testa di fresatura ed una pluralità di utensili montabili selettivamente sulla testa di fresatura in funzione della lavorazione da eseguire.

L’unità di fresatura 21 avrà lo scopo di realizzare nel profilato le sedi necessarie per l’alloggiamento di accessori quali serrature, maniglie e similari, in funzione della tipologia di infisso da produrre.

Opportunamente, l’unità di fresatura 21 sarà solidale a secondi mezzi di manipolazione 20, i quali potranno essere configurati in maniera similare ai primi mezzi di manipolazione 9, ossia con un braccio mobile 22 flessibile provvisto di elemento di afferraggio 23 penumatico e motorizzato per muoversi lungo tre assi tra loro ortogonali e ruotare rispetto all’asse verticale.

Il secondo modulo 5 potrà anche comprendere un’unità di stampa, non illustrata, atta ad identificare e codificare i vari profilati semilavorati per la successiva fase di assemblaggio.

Infine, il terzo modulo 6, disposto affiancato ai primi due moduli, presenta un banco 24 per l’assemblaggio manuale o automatizzato dei profilati sottoposti a taglio e fresatura per la realizzazione degli infissi con l’ausilio di utensili elettropneumatici. Secondo un aspetto particolarmente vantaggioso, il terzo modulo 6 è provvisto di mezzi automatici di assemblaggio e bloccaggio perimetrale dei semilavorati provenienti dall’unità di taglio 4 per la loro disposizione secondo una configurazione predeterminata corrispondente alla configurazione finale per l’infisso o serramento. In particolare i secondi mezzi di manipolazione 20 comprendono un sistema di manipolazione a 3 o più assi, ad esempio a 6 assi come nel caso di in braccio antropomorfo, atti a manipolare i profili ed a posizionarli sul banco di assemblaggio 24 secondo la configurazione predefinita ed a prelevare ed applicare gli accessori per il completamento dell’infisso o serramento

Da un punto di vista operativo i mezzi di assemblaggio e bloccaggio prelevano i profili tagliati in uscita dal primo modulo per disporli sul banco di assemblaggio 24 nella rispettiva posizione geometrica predefinita mediante software in modo da preassemblare l’infisso.

A questo punto l’infisso preassemblato ed in posizione è bloccato lateralmente, ad esempio in corrispondenza di due lati, da apposite morse pneumatiche o attuatori per assumere configurazione rigida e permettere ad un braccio meccanico di inserire gli appositi accessori a squadro che il braccio avrà prelevato da appositi contenitori adiacenti al banco 24 e che avranno lo scopo di permettere l’assemblaggio meccanico dell’infisso.

Una volta che il braccio ha provveduto all’inserimento degli accessori nei rispettivi profili l’infisso verrà chiuso mediante cinematismi mobili presenti sulla base del terzo modulo 6, provvedendo anche a controllarne l’angolazione ed il serraggio con appositi riscontri conici.

Una volta assemblato l’infisso, la testa di fresatura 21 provvederà a fresare nei punti prestabiliti le figure geometriche definite dal software.

A questo punto l’operatore potrà provvedere, con l’ausilio di un avvitatore pneumatico con testa esagonale presente a corredo del modulo 6, al serraggio degli angolari innestati per garantirne la tenuta meccanica.

Il centro di taglio 1 potrà essere opzionalmente implementato con un sistema di aspirazione e posizionamento viti da serraggio in apposito avvitatore pneumatico per aumentare ulteriormente la produttività e ridurre i tempi di assemblaggio.

Inoltre potrà essere previsto un sistema di recupero trucioli da taglio, rivendibile a peso, di recupero scarto dai profili e di recupero dello scarto non recuperabile accantonato automaticamente in cassone predisposto per vendita a peso.

Da quanto sopra esposto appare evidente che il centro di taglio secondo l’invenzione raggiunge gli scopi prefissati.

In particolare, il centro di taglio permette di lavorare in modo automatico per ridurre i tempi del ciclo di produzione e attrezzaggio macchina, mediante gestione software programmabile per le varie tipologie di lavorazioni, in modo da poter coprire tutta la gamma delle lavorazioni e potendo anche variare la produzione tra profili i diverso materiale, ad esempio tra profili in legno e profili in alluminio.

Grazie all'innovativo magazzino verticale a più ripiani, il centro può automaticamente a completare il ciclo di taglio e/o lavorazione e scarico dei pezzi, eliminando la presenza di un operatore durante il funzionamento e riducendo quindi i costi di conduzione del banco stesso, in quanto l’operatore dovrà soltanto provvedere al carico del magazzino.

Il centro di taglio

Il centro di taglio secondo l’invenzione è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, ed i materiali e strumenti potranno essere diversi a seconda delle esigenze, senza uscire dall'ambito di tutela della presente invenzione.

Anche se il centro di taglio è stato descritto con particolare riferimento alle figure allegate, i numeri di riferimento usati nella descrizione e nelle rivendicazioni sono utilizzati per migliorare l'intelligenza dell’invenzione e non costituiscono alcuna limitazione all'ambito di tutela rivendicato.

Claims (10)

1. Rivendicazioni 1. Un centro di taglio modulare per la produzione di profilati, caratterizzato dal fatto di comprendere un primo modulo (2) avente: - un magazzino verticale (3) per lo stoccaggio dei profilati da lavorare con una pluralità di ripiani (7) reciprocamente sovrapposti e verticalmente sfalsati; - un primo piano di lavoro (8) affiancato a detto magazzino verticale (3) per il posizionamento dei profilati da lavorare, detto primo piano di lavoro (8) estendendosi lungo una direzione longitudinale principale (L); - primi mezzi di manipolazione (9) atti a prelevare un profilato da lavorare alla volta da uno di detti ripiani (7) per portarlo su detto primo piano di lavoro (8); - mezzi attuatori (12) associati a detto primo piano di lavoro (8) per movimentare il profilato presente sullo stesso e farlo avanzare longitudinalmente; - un’unità di taglio (4) dei profilati disposta ad un’estremità di detto primo piano di lavoro (8), detti mezzi attuatori (12) essendo atti a movimentare i profilati presenti sullo stesso verso detta unità di taglio (4) con avanzamento controllato in funzione di una misura di taglio predeterminata.
2. 2. Centro di taglio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi attuatori (12) comprendono un cilindro di spinta disposto su detto primo piano di lavoro (8) all’estremità opposta di detta unità di taglio (4) ed atto a spingere il profilato presente sullo stesso con avanzamento longitudinale controllato.
3. 3. Centro di taglio secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi di manipolazione (9) comprendono uno o più bracci (10) provvisti di elementi di afferraggio (11) dei profilati su detti ripiani (7).
4. 4. Centro di taglio secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti uno o più bracci (10) sono controllati da un microprocessore programmato per riconoscere la tipologia di profilato in funzione del ripiano (7) da cui è prelevato.
5. 5. Centro di taglio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta unità di taglio (4) comprende un’utensile di taglio (13) a lama rotante con asse di rotazione orizzontale (R) suscettibile di essere portato in rotazione attorno ad almeno un asse verticale (W) per regolare l’angolo di taglio.
6. 6. Centro di taglio secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta unità di taglio (4) comprende una morsa (15) disposta inferiormente a detto utensile di taglio (13) e provvista di una scanalatura (12) per il passaggio dell’utensile (13), detta morsa (15) essendo orientabile attorno ad un asse di rotazione verticale (W) per assecondare la rotazione verticale di detto utensile (13).
7. 7. Centro di taglio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un secondo modulo (5) atto ad essere affiancato a detto primo modulo (2) a valle di detta unità di taglio (4) rispetto a detta direzione di avanzamento (L) ed avente un ripiano per il posizionamento dei profilati tagliati ed un secondo piano di lavoro posto superiormente a detto ripiano, essendo inoltre previsti secondi mezzi di manipolazione (20) atti a prelevare i profilati da detto ripiano per portarli su detto secondo piano di lavoro.
8. 8. Centro di taglio secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto secondo modulo (5) comprende un’unità di fresatura (21) montata su detto secondo piano di lavoro e provvista di una testa di fresatura ed una pluralità di utensili montabili selettivamente su detta testa di fresatura.
9. 9. Centro di taglio secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di comprendere un terzo modulo (6) avente un banco (24) per l’assemblaggio dei profilati, detto banco (24) essendo provvisto di mezzi automatici di assemblaggio e bloccaggio perimetrale dei semilavorati provenienti da detta unità di taglio (4) per la loro disposizione secondo una configurazione predeterminata.
10. 10. Centro di taglio secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi di manipolazione (20) comprendono un sistema di manipolazione a 3 o più assi atti a manipolare i profili ed a posizionarli su detto banco di assemblaggio (24) secondo la configurazione predefinita ed a prelevare ed applicare gli accessori per il completamento dell’infisso o serramento.