IT201700007671A1 - Struttura di movimentazione di utensili in macchine a controllo numerico per la lavorazione di materiali piani rigidi e semirigidi. - Google Patents

Struttura di movimentazione di utensili in macchine a controllo numerico per la lavorazione di materiali piani rigidi e semirigidi.

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Description

"Struttura di movimentazione di utensili in macchine a controllo numerico per la lavorazione di materiali piani rigidi e semirigidi."
D E S C R I Z I O N E
Il presente trovato riguarda una struttura di movimentazione di utensili in macchine a controllo numerico per la lavorazione di materiali piani rigidi e semirigidi.
Come è noto, sono diffuse sul mercato macchine utensili a controllo numerico per il taglio e altre lavorazioni di materiali piani, rigidi e semirigidi quali fogli in materia plastica, cellulosici, tessili o pelli naturali, atte a movimentare lungo un piano XY su cui è disposto il materiale da lavorare una o più teste utensili recanti dispositivi per il taglio, la recisione, la marcatura, ecc.
Le teste utensili sono movimentate nel piano XY lungo percorsi di lavorazione richiesti secondo una logica di maggiore efficienza possibile in termini di capacità e qualità della lavorazione che viene effettuata.
Le teste utensili sono movimentate da carri di supporto che si muovono trasversalmente rispetto ad una struttura di supporto la quale può essere fissa o mobile rispetto al piano di lavoro della macchina .
Le teste e i loro relativi carri di supporto e movimentazione vengono quindi spinti dai propri sistemi di assi che, per effetto inerziale sulle relative masse di movimento, producono forze che si ripercuotono sulle strutture di supporto degli assi stessi e di conseguenza sull'intera struttura di supporto della macchina. Ciò ha come risultato vibrazioni e/o oscillazioni della stessa, tanto maggiori quanto maggiori sono le prestazioni di lavorazione che si intendono raggiungere.
Nel caso in cui si desideri incrementare le prestazioni di lavorazione si ottiene l'effetto indesiderato di vibrazione e/o oscillazione che compromettono la corretta esecuzione della lavorazione (a causa del dislocamento relativo tra sistema di assi e piano di lavoro) oltre a poter danneggiare altre parti e strumentazioni presenti sulla macchina stessa e complicare 1 'interazione dell'operatore nell'area di lavoro durante l'attività di lavorazione di utensili.
Compito precipuo del presente trovato è quello di realizzare una struttura di movimentazione di utensili in macchine a controllo numerico per la lavorazione di materiali piani rigidi e semirigidi, che consenta di mitigare fortemente l'effetto elle vibrazioni e/o oscillazioni dovute alle accelerazioni del carro, rendendo quindi possibile incrementare le prestazioni di lavorazione della macchina su cui il carro è installato .
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di realizzare una struttura di movimentazione di utensili in macchine a controllo numerico per la lavorazione di materiali piani rigidi e semirigidi che consenta una compensazione delle vibrazioni e/o oscillazioni a cui il carro è soggetto durante la lavorazione effettuata dalla macchina su cui il carro è montato.
Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare una struttura di movimentazione di utensili in macchine a controllo numerico per la lavorazione di materiali piani rigidi e semirigidi, per compensare, istante per istante, la forza risultante dalle accelerazioni applicate agli assi delle teste utensili durante la lavorazione .
Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare una struttura di movimentazione di utensili in macchine a controllo numerico che sia di elevata affidabilità, di relativamente semplice realizzazione ed a costi competitivi.
Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una struttura di movimentazione di utensili in macchine a controllo numerico per la lavorazione di materiali piani rigidi e semirigidi, comprendente un'incastellatura di supporto atta ad essere disposta in posizione sovrastante un piano di lavoro di una macchina a controllo numerico, l'incastellatura di supporto supportando almeno un braccio di supporto di una testa utensile, detto braccio essendo mobile lungo un ponte, detta testa utensile supportando almeno un utensile, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di compensazione di vibrazioni e/o oscillazioni conseguenti alle accelerazioni dovute alla movimentazione di detta almeno una testa utensile, detti mezzi di compensazione essendo movimentabili lungo detto ponte, in un piano parallelo al piano di movimentazione di detta almeno una testa utensile .
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, della struttura di movimentazione di utensili secondo il presente trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:
la figura 1 illustra in vista prospettica una struttura di movimentazione secondo il presente trovato, atta ad essere applicata ad una macchina a controllo numerico;
la figura 2 illustra in vista prospettica un dettaglio della struttura di movimentazione secondo il trovato;
la figura 3 illustra in vista prospettica un ulteriore dettaglio della struttura di movimentazione secondo il presente trovato;
la figura 4 illustra in vista in pianta il ponte secondo il presente trovato;
la figura 5 illustra in vista frontale la struttura di movimentazione secondo il presente trovato .
Con riferimento alle figure, la struttura di movimentazione secondo il presente trovato, globalmente indicata dal numero di riferimento 1, è destinata ad essere installato su una macchina a controllo numerico per il taglio e altre lavorazioni, in posizione sovrastante un piano di lavoro della macchina.
Opportunamente, la struttura di movimentazione 1 comprende una incastellatura di supporto 3 atta ad essere fissata alla macchina (in questo caso la struttura di movimentazione 1 è fissa rispetto al piano di lavoro) o atta ad essere mobile lungo rispettive guide rispetto a tale piano.
1/ incastellatura di supporto 3 supporta un ponte 10, disposto trasversalmente rispetto ad una coppia di spalle 4 e 5 dell'incastellatura di supporto 3.
Almeno un braccio 15, supportante una testa utensile 2 di lavorazione la quale è dotata di un utensile di lavorazione, è mobile scorrevolmente in direzione trasversale rispetto alla incastellatura di supporto 3, lungo il ponte 10, e quindi trasversalmente rispetto allo sviluppo longitudinale del nastro trasportatore che è movimentato sotto l'incastellatura di supporto 3.
In particolare, il braccio 15 è mobile lungo un asse 7 che è parte del ponte 10 e che è disposto trasversalmente rispetto alla coppia di spalle 4 e 5 che definiscono l'incastellatura di supporto 3 della struttura di movimentazione 1.
Il ponte 10 prevede mezzi di compensazione atti ad essere movimentati lungo un piano parallelo al piano in cui si muovono la o le teste utensili 2.
Ciò permette di imprimere sulla incastellatura di supporto 3 degli assi utensili di lavorazione un carico inerziale contrapposto a quello risultante dallo spostamento degli assi utensili.
Opportunamente, i mezzi di compensazione sopra definiti comprendono almeno una massa 9 atta ad essere movimentata lungo un piano parallelo a quello di movimentazione delle teste utensili 2.
La massa 9 è opportunamente movimentata linearmente e nella forma di realizzazione illustrata è costituita da una barra di sezione quadrata .
L'accelerazione impressa alla massa 9 deve essere calcolata in tempo reale in funzione della specifica componente di reazione dei carichi inerziali generati dallo spostamento degli assi utensili .
Note le masse degli assi utensili e il flusso di accelerazione da impartire agli stessi assi per eseguire le lavorazioni richieste, il controllo macchina può calcolare quindi il flusso ottimale di accelerazione da impartire contemporaneamente alla massa di compensazione 9, senza l’obbligo di misurare i carichi inerziali da compensare per realizzare un sistema di controllo a retroazione.
Nella forma realizzativa illustrata, gli assi utensili sono costituiti dalla testa utensile 2 movimentata, tramite il braccio di supporto 15, trasversalmente rispetto alle spalle 4, 5, lungo il ponte 10.
A sua volta, la testa utensile 2 è mobile lungo il braccio di supporto 15, in direzione longitudinale rispetto al piano di lavoro della macchina .
Opportunamente, la massa 9 è supportata nel suo scorrimento da un sistema di guida lineare 8. Più particolarmente, la massa 9 opportunamente scorre lungo una canalina di guida fissa 13 disposta ortogonalmente alla direzione di movimento delle teste 2 lungo i rispettivi bracci 15 .
La guida lineare 8 è solidale alla massa 9 è scorre entro carrelli 14 solidali al ponte 10.
La massa 9 è azionata da mezzi di movimentazione 11 costituiti da un motore che, nel caso illustrato, aziona una vite a sfere 12.
Il motore è opportunamente fissato alla canalina di guida 13 entro cui scorre la massa 9.
Questo permette di minimizzare la forza totale risultante da tutte le masse in movimento supportate dalla struttura di supporto 3.
Si è in pratica constatato come il ponte di movimentazione di utensili in macchine a controllo numerico secondo il presente trovato assolva pienamente il compito nonché gli scopi prefissati, in quanto permette di compensare le vibrazioni e/o oscillazioni che sono impartite dalle teste di lavorazione alle strutture di supporto del sistema di assi di lavorazione, con conseguenti problemi sulla precisione di lavorazione dovuta allo spostamento relativo tra il sistema di assi e piano di lavoro su cui sono disposti i materiali da tagliare o lavorare in genere.
Il ponte secondo il trovato può essere applicato ad esempio ad una macchina per il taglio di pelli e simili.
Il ponte così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito delle allegate rivendicazioni.
Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti .
In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Claims (9)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Struttura (1) di movimentazione di utensili in macchine a controllo numerico per la lavorazione di materiali piani rigidi e semirigidi, comprendente un'incastellatura di supporto (3) atta ad essere disposta in posizione sovrastante un piano di lavoro di una macchina a controllo numerico, l'incastellatura di supporto (3) supportando almeno un braccio (15) di supporto di una testa utensile (2), detto braccio (15) essendo mobile lungo un ponte (10), detta testa utensile (2) supportando almeno un utensile, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi (9) di compensazione di vibrazioni e/o oscillazioni conseguenti alle accelerazioni dovute alla movimentazione di detta almeno una testa utensile (2), detti mezzi di compensazione (9) essendo movimentabili lungo detto ponte (10), in un piano parallelo al piano di movimentazione di detta almeno una testa utensile (2).
  2. 2. Struttura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta almeno una testa utensile (2) è supportata da detto braccio (15) mobile trasversalmente rispetto a detto piano di lavoro della macchina, tra una coppia di spalle (4, 5) di detta incastellatura di supporto (3).
  3. 3. Struttura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di compensazione (9) comprendono almeno una massa (9) atta ad essere movimentata in direzione parallela alla direzione di movimentazione di detto braccio (15) e trasversale rispetto alla direzione di movimentazione di detta almeno una testa utensile (2) lungo detto braccio (15).
  4. 4. Struttura secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detta almeno una massa (9) è azionata da mezzi di movimentazione (11, 12).
  5. 5. Struttura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta almeno una massa (9) è supportata nel suo scorrimento da un sistema di guida lineare (8) solidale a detta massa.
  6. 6. Struttura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta almeno una massa (9) è mobile entro una canalina di guida (13).
  7. 7. Struttura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di essere fissa rispetto a detto piano di lavoro della macchina.
  8. 8 . Struttura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di essere mobile rispetto a detto piano della macchina.
  9. 9 . Macchina a controllo numerico per la lavorazione di materiali piani rigidi e semirigidi, caratterizzata dal fatto di comprendere una struttura (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.
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