IT201700020963A1 - Struttura di plotter da taglio per fogli in materiale cartaceo - Google Patents

Description

STRUTTURA DI PLOTTER DA TAGLIO PER FOGLI IN MATERIALE CARTACEO

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto una struttura di plotter da taglio per fogli in materiale cartaceo.

Le lavorazioni di cartotecnica computerizzata consistono nell’utilizzo di plotter da taglio per lavorazioni su cartoncino e cartone per la produzione di sagome, cartelline, scatole ed altro.

Per eseguire tali lavorazioni vengono prevalentemente usati dei plotter da taglio piani, ovvero dotati di un piano di lavoro dove si appoggia un foglio da lavorare, mentre un utensile da taglio è movimentato secondo due assi cartesiani.

Un plotter da taglio comprende un utensile di taglio, generalmente una lama pivotante.

Il movimento che permette di traslare la lama o in allontanamento dal foglio in lavorazione per spostare la lama o per movimentare il foglio, o in avvicinamento per eseguire una operazione di taglio, viene effettuato con un elettromagnete o un attuatore pneumatico, al quale è vincolato un supporto per la stessa lama pivotante.

Nei plotter piani è possibile effettuare, oltre alle operazioni di taglio, anche lavorazioni di cordonatura.

La cordonatura viene effettuata con un utensile che invece di tagliare la carta crea un solco che permette di piegare la carta in quella posizione.

Per effettuare la cordonatura si possono utilizzare diversi utensili, i più diffusi sono una punta sferica o una rotellina.

Per passare dalla lavorazione di cordonatura a quella di taglio, i plotter oggi noti sono dotati di più utensili, ognuno con un attuatore indipendente per il movimento in alto o in basso.

I plotter da taglio piani hanno un costo proporzionato ad una macchina operativa che può raggiungere i due metri di lato, con un peso di alcuni quintali ed una precisione costruttiva che consente tolleranze minime su tutta la dimensione del piano.

Il piano di lavoro è dotato di mezzi di aspirazione per trattenere il foglio, con una pompa a vuoto per l’aspirazione e un apposito circuito sottostante al piano per raggiungere una serie di forellini di suzione disposti su tutto il piano.

Oltre ai plotter da taglio piani sono noti i plotter da taglio a rullo, in cui un foglio in lavorazione si muove lungo un primo asse di lavoro, trascinato da un rullo motorizzato contro cui è premuto da rullini folli, mentre una testa con la lama di taglio si muove lungo un secondo asse di lavoro ortogonale al primo asse di lavoro.

Il movimento in alto ed in basso della lama viene effettuato solitamente attraverso un dispositivo ad elettromagnete.

I plotter da taglio a rullo vengono normalmente utilizzati per il taglio di materiali adesivi per produrre scritte pubblicitarie o indicazioni, ha una tecnologia consolidata su produzioni di larga scala ed un ingombro di poco superiore alla larghezza del foglio che può essere lavorato.

Pur con prestazioni inferiori e forza di taglio inferiori ad un plotter piano, un plotter da taglio a rullo ha un costo molto inferiore rispetto ad un plotter piano.

Tali plotter a rullo, pur diffusi ed apprezzati, non sono ad oggi in grado di realizzare operazioni di cordonatura, poichè essendo molto compatti, a bordo di tali plotter a rullo noti non vi è lo spazio per montare un attrezzo di cordonatura e rispettivi mezzi di movimentazione.

Il compito del presente trovato è quello di realizzare una struttura di plotter da taglio per fogli in materiale cartaceo, che sia in grado di migliorare la tecnica nota in uno o più degli aspetti sopra indicati.

Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato è quello di mettere a punto una struttura di plotter da taglio per fogli in materiale cartaceo che consenta di realizzare anche lavorazioni di cordonatura.

Un altro scopo del trovato è quello di mettere a punto una struttura di plotter da taglio per fogli in materiale cartaceo che consenta di passare da una lavorazione di taglio ad una cordonatura e viceversa in modo semplice e rapido.

Un ulteriore scopo del trovato è quello di mettere a punto una struttura di plotter da taglio per fogli in materiale cartaceo di ingombri non superiori a quelli dei plotter a rullo di tipo noto.

Inoltre, la presente invenzione si prefigge lo scopo di superare gli inconvenienti della tecnica nota in modo alternativo ad eventuali soluzioni esistenti.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una struttura di plotter da taglio per fogli in materiale cartaceo, secondo la rivendicazione 1, opzionalmente dotata di una o più delle caratteristiche delle rivendicazioni dipendenti.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, della struttura di plotter da taglio per fogli in materiale cartaceo, secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

- la figura 1 illustra una vista frontale schematica di una struttura di plotter secondo il trovato;

- la figura 2 rappresenta una vista frontale in sezione di un particolare di un dispositivo di cambio utensile compreso nella struttura di plotter secondo il trovato, in un primo assetto d'uso;

- la figura 3 rappresenta una vista frontale in sezione di un particolare di un dispositivo di cambio utensile compreso nella struttura di plotter secondo il trovato, in un secondo assetto d'uso;

- la figura 4 rappresenta un esploso prospettico del particolare di figure 2 e 3;

- le figure 5, 6, 7 e 8 rappresentano una prima serie di fasi di funzionamento del dispositivo di cambio utensile compreso nella struttura di plotter secondo il trovato;

- le figure 9, 10, 11, 12 e 13 rappresentano una seconda serie di fasi di funzionamento del dispositivo di cambio utensile compreso nella struttura di plotter secondo il trovato.

Con riferimento alle figure citate, una struttura di plotter da taglio per fogli in materiale cartaceo secondo il trovato, è indicata globalmente con il numero di riferimento 10.

Tale struttura di plotter 10 comprende mezzi per la movimentazione relativa 11 tra un foglio in lavorazione in una prima direzione X, di lavoro, appoggiato su una sottostante superficie di appoggio 12, ed una lama pivotante 13 portata da corrispondenti mezzi per la sua movimentazione in una seconda direzione Y, di regolazione dell'altezza di detta lama 13 rispetto a detta sottostante superficie di appoggio 12, e per la sua traslazione in una terza direzione Z, di lavoro, ortogonale rispetto alle direzioni prima X e seconda Y.

La peculiarità del trovato risiede nel fatto che tale struttura di plotter 10 comprende un dispositivo di cambio utensile automatico 20 comprendente detta lama pivotante 13 ed un utensile di cordonatura 21.

In particolare, nella presente forma realizzativa, da intendersi esemplificativa e non limitativa del trovato, la struttura di plotter 10 è di tipo a rullo, ed i mezzi per la movimentazione relativa 11 tra un foglio in lavorazione in una prima direzione X, di lavoro, sono costituiti da un rullo motorizzato 14 atto a trascinare in uno o nell'altro di due versi della prima direzione X un foglio in lavorazione 15, il quale foglio 15 è trattenuto contro il rullo motorizzato 14 da rullini folli 16.

Il rullo motorizzato 14 è supportato da due opposte spalle 17 di un telaio portante 18 della struttura di plotter 10.

Il telaio portante 18 presenta anche una traversa 19 da cui si allungano corrispondenti staffe 22 portanti ciascuna uno dei rullini folli 16.

I mezzi per la movimentazione in una seconda direzione Y della lama pivotante 13, di regolazione dell'altezza di detta lama 13 rispetto a detta sottostante superficie di appoggio 12, sono costituiti ad esempio, da un attuatore di traslazione, ad esempio elettromagnetico a solenoide, da intendersi di tipo in sè noto, semplicemente schematizzato nelle figure e ivi indicato con il numero 23.

I mezzi per la traslazione della lama pivotante 13 in una terza direzione Z, di lavoro, ortogonale rispetto alle direzioni prima X e seconda Y sono costituiti, ad esempio, da un secondo attuatore di traslazione 24, atto a movimentare una slitta 25, a sua volta portante i mezzi per la movimentazione in una seconda direzione Y della lama pivotante 13 e la lama pivotante 13 stessa, rispetto a detta traversa 19 sulla quale la slitta 25 è posta a scorrere.

L'utensile di cordonatura 21 comprende uno stelo 40 ad una cui prima estremità è presente una punta di lavoro 32 e all'opposta seconda estremità è definita una testa 41 definente con la restante parte di stelo uno spallamento 42.

La lama pivotante di taglio 13 comprende uno stelo 44 una cui prima estremità 37 è sagomata a definire un tagliente e all'opposta seconda estremità è definita una testa 45 con estremità conica, tale testa 45 presenta diametro maggiore rispetto allo stelo 44, ed è preposta all'inserimento in una boccola di supporto 46.

Il dispositivo di cambio utensile automatico 20 comprende:

- un corpo porta-utensili 30, fissato all'attuatore di traslazione 23, al cui interno sono inseriti la lama pivotante 13 e l'utensile di cordonatura 21,

- mezzi 31 di estrazione e ritrazione della punta 32 dell'utensile di cordonatura 21;

- un'appendice di battuta 33, solidale al telaio portante 18, preposta all'incontro con i mezzi 31 di estrazione e ritrazione della punta 32 dell'utensile di cordonatura 21, per la loro manovra.

Il corpo porta-utensili 30, ben visibile nelle figure 2, 3 e 4, comprende

- una parte centrale 34, sulla quale è definita una sede 35 per la lama 13, la quale sede 35 è aperta in corrispondenza di un fondello 36 della parte centrale 34 per consentire alla lama 13 di sporgere con la sua estremità di taglio 37;

- una parte laterale 38 con un foro passante 39, per l'alloggiamento e il movimento assiale dell'utensile di cordonatura 21 lungo l'asse longitudinale Y1 dell'utensile di cordonatura 21 stesso.

I mezzi di estrazione e ritrazione della punta 32 dell'utensile di cordonatura 21 comprendono:

- una ghiera di bloccaggio reversibile 47, recante una appendice radiale di bloccaggio 48, disposta al di sopra della parte centrale 34 del corpo porta-utensili 30, rispetto ad un assetto d'uso, e preposta a ruotare tra due assetti:

- un primo assetto di bloccaggio dell'utensile di cordonatura 21 in un assetto abbassato d'uso, ben esemplificato in figura 3, e - un secondo assetto di utensile di cordonatura non bloccato, ben esemplificato in figura 2,

- detta ghiera di bloccaggio reversibile 47 presentando anche un'appendice di manovra 49, configurata per l'incontro con detta appendice di battuta 33.

I mezzi di estrazione e ritrazione della punta 32 dell'utensile di cordonatura 21 comprendono anche una molla di contrasto 50, posizionata a circondare parte dello stelo 40, tra detto spallamento 42 dell'utensile di cordonatura 21 e un opposto spallamento interno 51 definito all'interno del foro passante 39 sulla parte laterale 38 del corpo porta-utensili 30; tale molla di contrasto 50 è atta a spingere l'utensile di cordonatura 21 in allontanamento dalla sottostante superficie di appoggio 12 e quindi verso un assetto di non uso.

La ghiera di bloccaggio reversibile 47 è costituita da un anello piattiforme in materiale sensibile all'attrazione magnetica, ad esempio in un materiale ferroso, sul quale sono definite una o più asole di guida alla rotazione 54, sviluppantisi ad arco di cerchio, attraversate ciascuna da un elemento filettato di fine corsa 55, ciascuno di quest'ultimi essendo fissato al corpo porta-utensili 30.

Tali asole 54 definiscono, con le loro estremità, le posizioni di fine-corsa per le rotazioni in un verso e nel verso opposto della ghiera 47.

Lo stelo 44 della lama pivotante 13 è circondato da una molla di ammortizzazione 56 preposta ad evitare che la lama pivotante 13 scivoli verso il basso quando il corpo portautensili 30 è sollevato, e la tiene sempre solidale alla boccola di supporto 46 che trasmette lo sforzo alla lama.

La boccola 46 contiene delle sfere che si appoggiano al cono superiore della testa 45 della lama pivotante 13, permettendo la libera rotazione della lama; l'estremità tagliente 37 della lama pivotante 13 è decentrata rispetto al centro di rotazione in modo che trascinandola sul materiale cartaceo da tagliare essa si orienta spontaneamente; un software del plotter compensa tale fuori-centro di pochi decimi di millimetro.

La boccola di supporto 46 è trattenuta in posizione all'interno della parte centrale 34 del corpo porta-utensili 30 da un tappo 58; la boccola 46 rimane attaccata al tappo attraverso mezzi di ritenzione magnetica.

L'appendice di battuta 33 comprende una parte magnetica 60, preposta ad interagire con l'appendice di manovra 49 della ghiera di bloccaggio 47, trattenendola, in una fase di funzionamento più sotto descritta, così da indurre la ghiera 47 in rotazione quando il corpo portautensili 30 sia traslato lungo il terzo asse di lavoro Z in allontanamento dall'appendice di battuta 30.

Il funzionamento della struttura di plotter 10 secondo il trovato è rappresentato nelle figure da 5 a 13, ed è il seguente.

In una prima fase di funzionamento, rappresentata nelle figure 5 e 6, il corpo portautensili 30 viene abbassato in direzione Y, tramite l'attuatore di traslazione 23 per la direzione Y, e spostato in direzione Z, mediante l'attuatore di traslazione 24 per la direzione Z, in modo che la testa 41 dell'utensile di cordonatura 21, libera dalla ghiera di bloccaggio 47, si venga a trovare al di sotto dell'appendice di battuta 33, come esemplificato in figura 6.

Di seguito, l'attuatore di traslazione 23 per la direzione Y è azionato in modo da sollevare il corpo porta-utensili 30, cosicchè l'appendice di battuta 33, con la sua estremità inferiore che è costituita da una parte magnetica 60, spinge sulla testa 41 dell'utensile di cordonatura 21 cosicchè dall'apertura inferiore del foro passante 39 la sua punta 32 fuoriesca in un assetto d'uso dell'utensile di cordonatura 21 stesso.

In tale assetto d'uso la molla di contrasto 50 è compressa.

Contemporaneamente, la parte magnetica 60 dell'appendice di battuta 33 trattiene per attrazione magnetica l'appendice di manovra 49 della ghiera di bloccaggio 47.

A seguire, l'attuatore di traslazione 24 per la direzione Z determina la traslazione della slitta 25 e con essa del corpo porta-utensili 30, in allontanamento dall'appendice di battuta 33, movimento che determina la rotazione della ghiera 47, trattenuta tramite l'appendice di manovra 49 dalla parte magnetica 60, come ben visibile nelle figure 7 e 8.

Con tale movimento rotatorio la ghiera di bloccaggio 47 si dispone in modo che l'appendice radiale di bloccaggio 48 sia al di sopra della testa 41 dell'utensile di cordonatura 21, trattenuta in assetto abbassato dalla stessa parte magnetica 60.

In tale primo assetto d'uso, l'utensile di cordonatura 21 può operare, mosso nelle direzioni X e Z dai rispettivi attuatori e mezzi di movimentazione relativa.

In una seconda fase di funzionamento, rappresentata nelle figure da 9 a 13, il corpo porta-utensili 30 viene abbassato in direzione Y, tramite l'attuatore di traslazione 23 per la direzione Y, figura 9, e spostato in direzione Z, figura 11, mediante l'attuatore di traslazione 24 per la direzione Z, in modo che l'appendice di manovra 49 incontri l'appendice di battuta 33 ad una distanza in direzione Y tale per cui, ruotando la ghiera di bloccaggio 47 a liberare la testa 41 dell'utensile di cordonatura 21, figura 10, la stessa testa 41 sia libera di uscire in direzione Y dal foro passante 39 senza incontrare la soprastante appendice di battuta 33, figura 13 determinandosi così la ritrazione dell'utensile di cordonatura 21 la cui punta 32 è ora più distante dalla superficie di appoggio 12 rispetto alla punta tagliente 37 della lama pivotante 13.

La testa 41 dell'utensile di cordonatura 21, libera dalla ghiera di bloccaggio 47, si viene a trovare parzialmente al di fuori del foro passante 39, come da figura 13.

In tale assetto d'uso la molla di contrasto 50 è distesa.

In tale secondo assetto d'uso, la lama pivotante 13 può operare, mossa nelle direzioni X e Z dai rispettivi attuatori e mezzi di movimentazione relativa.

Si è in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti.

In particolare, con il trovato si è messa a punto una struttura di plotter da taglio per fogli in materiale cartaceo che consente di realizzare anche lavorazioni di cordonatura.

Inoltre, con il trovato si è messa a punto una struttura di plotter da taglio per fogli in materiale cartaceo che consente di passare da una lavorazione di taglio ad una cordonatura e viceversa in modo semplice e rapido, e senza intervento manuale da parte di un operatore.

In più, con il trovato si è messa a punto una struttura di plotter da taglio per fogli in materiale cartaceo di ingombri non superiori a quelli dei plotter a rullo di tipo noto.

Una struttura di plotter secondo il trovato è da intendersi realizzabile anche nella forma di un plotter piano.

Inoltre, ulteriore vantaggio della struttura di plotter secondo il trovato è quella di non richiedere modifiche elettriche alle analoghe strutture di plotter note, non determinandosi così la necessità di ricertificare il plotter.

Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i componenti ed i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilità delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Struttura di plotter da taglio (10) per fogli in materiale cartaceo, comprendente mezzi per la movimentazione relativa (11) tra un foglio in lavorazione in una prima direzione (X), di lavoro, appoggiato su una sottostante superficie di appoggio (12), ed una lama pivotante (13) portata da corrispondenti mezzi per la sua movimentazione in una seconda direzione (Y), di regolazione dell'altezza di detta lama (13) rispetto a detta sottostante superficie di appoggio (12), e per la sua traslazione in una terza direzione (Z), di lavoro, ortogonale rispetto alle direzioni prima (X) e seconda (Y), che si caratterizza per il fatto di comprendere un dispositivo di cambio utensile automatico (20) comprendente detta lama pivotante (13) ed un utensile di cordonatura (21).
2. 2. Struttura di plotter secondo la rivendicazione 1, che si caratterizza per il fatto che detta struttura di plotter (10) è di tipo a rullo.
3. 3. Struttura di plotter secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che detti mezzi per la movimentazione in una seconda direzione (Y) della lama pivotante (13), di regolazione dell'altezza di detta lama (13) rispetto a detta sottostante superficie di appoggio (12), sono costituiti ad da un attuatore di traslazione elettromagnetico a solenoide (23).
4. 4. Struttura di plotter secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che detti mezzi per la traslazione della lama pivotante (13) in una terza direzione Z, di lavoro, ortogonale rispetto alle direzioni prima (X) e seconda (Y) sono costituiti, da un secondo attuatore di traslazione (24), atto a movimentare una slitta (25), a sua volta portante i mezzi per la movimentazione in una seconda direzione (Y) della lama pivotante (13) e la lama pivotante (13) stessa, rispetto ad una traversa (19) sulla quale la slitta (25) è posta a scorrere.
5. 5. Struttura di plotter secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che detto utensile di cordonatura (21) comprende uno stelo (40) ad una cui prima estremità è presente una punta di lavoro (32) e alla cui opposta seconda estremità è definita una testa (41) definente con la restante parte di stelo uno spallamento (42).
6. 6. Struttura di plotter secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che detta lama pivotante di taglio (13) comprende uno stelo (44) una cui prima estremità (37) è sagomata a definire un tagliente e all'opposta seconda estremità è definita una testa (45), allargata rispetto allo stelo (44), preposta all'inserimento in una boccola di supporto (46).
7. 7. Struttura di plotter secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che detto dispositivo di cambio utensile automatico (20) comprende: - un corpo porta-utensili (30), fissato all'attuatore di traslazione (23), al cui interno sono inseriti la lama pivotante (13) e l'utensile di cordonatura (21), - mezzi (31) di estrazione e ritrazione della punta (32) dell'utensile di cordonatura (21); - un'appendice di battuta (33), solidale ad un telaio portante (18), preposta all'incontro con i mezzi (31) di estrazione e ritrazione della punta (32) dell'utensile di cordonatura (21), per la loro manovra.
8. 8. Struttura di plotter secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che detto corpo portautensili (30) comprende: - una parte centrale (34), sulla quale è definita una sede (35) per la lama (13), la quale sede (35) è aperta in corrispondenza di un fondello (36) della parte centrale (34) per consentire alla lama (13) di sporgere con la sua estremità di taglio (37); - una parte laterale (38) con un foro passante (39), per l'alloggiamento e il movimento assiale dell'utensile di cordonatura (21) lungo l'asse longitudinale (Y1) dell'utensile di cordonatura (21) stesso.
9. 9. Struttura di plotter secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che detti mezzi di estrazione e ritrazione della punta (32) dell'utensile di cordonatura (21) comprendono: - una ghiera di bloccaggio reversibile (47), recante una appendice radiale di bloccaggio (48), disposta al di sopra della parte centrale (34) del corpo porta-utensili (30), rispetto ad un assetto d'uso, e preposta a ruotare tra due assetti: - un primo assetto di bloccaggio dell'utensile di cordonatura (21) in un assetto abbassato d'uso, e - un secondo assetto di utensile di cordonatura (21) non bloccato, - detta ghiera di bloccaggio reversibile (47) presentando anche un'appendice di manovra (49), configurata per l'incontro con detta appendice di battuta (33).
10. 10. Struttura di plotter secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che detti mezzi di estrazione e ritrazione della punta (32) dell'utensile di cordonatura (21) comprendono anche una molla di contrasto (50), posizionata a circondare parte dello stelo (40), tra detto spallamento (42) dell'utensile di cordonatura (21) e un opposto spallamento interno (51) definito all'interno del foro passante (39) sulla parte laterale (38) del corpo porta-utensili (30).
11. 11. Struttura di plotter secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che detta ghiera di bloccaggio reversibile (47) è costituita da un anello piattiforme, sul quale sono definite una o più asole di guida alla rotazione (54), sviluppantisi ad arco di cerchio, attraversate ciascuna da un elemento filettato di fine corsa (55), ciascuno di quest'ultimi essendo fissato al corpo porta-utensili (30).
12. 12. Struttura di plotter secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che detta appendice di battuta (33) comprende una parte magnetica (60), preposta ad interagire con l'appendice di manovra (49) della ghiera di bloccaggio (47), trattenendola, così da indurre la ghiera (47) in rotazione quando il corpo porta-utensili (30) sia traslato lungo il terzo asse di lavoro (Z) in allontanamento dall'appendice di battuta (30).