IT201800003209A1 - Unità di azionamento di una macchina transfer lineare e macchina transfer lineare per l’assemblaggio di cartucce comprendente tale unità di azionamento - Google Patents

Description

Unità di azionamento di una macchina transfer lineare e macchina transfer lineare per l’assemblaggio di cartucce comprendente tale unità di azionamento

DESCRIZIONE

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce ad una unità di azionamento di una macchina transfer lineare, nonché ad una macchina transfer lineare per l’assemblaggio di cartucce comprendente tale unità di azionamento e all’uso della macchina transfer per produrre cartucce per armi da fuoco civili o militari.

Stato dell’arte

Come noto, le macchine cosiddette "transfer" sono macchine utensili automatiche a stazioni di lavoro multiple, in cui pezzi da lavorare passano in successione in un certo numero di stazioni di lavoro, ciascuna delle quali è atta a compiere almeno una lavorazione o operazione sul pezzo da lavorare, fino ad ottenere un pezzo finito. La movimentazione dei pezzi da lavorare tra le varie stazioni di lavoro avviene per mezzo di appositi dispositivi di movimentazione azionabili in modo cadenzato e sincronizzato con le operazioni compiute nelle stazioni di lavoro.

Nelle macchine transfer lineari, in particolare, le stazioni di lavoro sono disposte in linea e il dispositivo di movimentazione dei pezzi da lavorare è configurato per movimentare gli stessi tra le varie stazioni di lavoro lungo una direzione di trasporto sostanzialmente rettilinea.

Le macchine transfer sono in grado di operare con elevata velocità e precisione, e sono oggigiorno assai diffuse e richieste in svariati processi produttivi per la produzione in serie di pezzi in grandi volumi e con elevata qualità.

Un settore tecnologico in cui tali macchine, in particolare nella configurazione lineare, vengono attualmente impiegate con successo è quello della produzione di cartucce per armi da fuoco civili o militari. In particolare, è noto l’uso di macchine transfer lineari per caricare in modo automatizzato, secondo una sequenza prestabilita, in bossoli di cartuccia ulteriori componenti di una cartuccia, come polvere da sparo, borra, un proiettile o dei pallini, ecc., e in generale per compiere sui bossoli tutte le operazioni necessarie per ottenere cartucce finite.

Nelle macchine transfer lineari note per la produzione di cartucce l’azionamento del dispositivo di movimentazione dei pezzi da lavorare, in questo caso i bossoli di cartuccia, avviene tipicamente tramite meccanismi a camme.

Ad esempio, US 4,170,284 descrive un dispositivo di trasferimento lineare per movimentare corpi in una macchina assemblatrice, in particolare una macchina per la produzione di cartucce. Il dispositivo di trasferimento comprende essenzialmente un’asta matrice ed una cremagliera disposte parallele tra loro, su lati contrapposti di un percorso dei corpi da movimentare su un piano di lavoro della macchina. L’asta matrice presenta una pluralità di intagli distanziati a passo, aventi un profilo coniugato al profilo perimetrale dei corpi da movimentare, e può ruotare a perno attorno ad un asse di perno parallelo all’asta matrice stessa, alternativamente in allontanamento e avvicinamento rispetto al percorso dei corpi da movimentare. La cremagliera è costituita da un albero con una pluralità di denti distanziati tra loro con lo stesso passo degli intagli nell’asta matrice, e può ruotare attorno al proprio asse longitudinale e traslare in direzione assiale. L’asta matrice e la cremagliera sono azionate tramite un meccanismo a camme comprendente un albero a camme e appropriati leveraggi di trasmissione.

Solitamente, inoltre, nelle macchine transfer lineari note per la produzione di cartucce il meccanismo a camme utilizzato per azionare il dispositivo di movimentazione dei pezzi da lavorare viene sfruttato anche per azionare un dispositivo di movimentazione utensili, tramite il quale almeno alcuni utensili nelle stazioni di lavoro della macchina vengono movimentati lungo una direzione perpendicolare ad un piano di lavoro della macchina, in modo cadenzato e sincronizzato con il movimento dei pezzi da lavorare.

La Richiedente ha riscontrato che l’impiego di sistemi di azionamento basati su meccanismi a camme rende le macchine transfer lineari note, ed in particolare quelle adibite alla produzione di cartucce, poco flessibili.

Infatti, i sistemi di azionamento basati su meccanismi a camme sono scarsamente adattabili a condizioni operative diverse da quelle di progetto per cui la macchina transfer lineare è stata inizialmente pensata e, in ogni caso, la loro regolazione e messa a punto è complessa, e pertanto onerosa in termini di tempo e manodopera. Ciò, in particolare, rende laborioso il processo di reimpostazione delle macchine transfer lineari note in caso di cambio di formato dei pezzi da lavorare, come ad esempio un cambio di diametro e/o di forma dei bossoli in una macchina transfer lineare per la produzione di cartucce.

A questo proposito, si deve anche notare che l’intervallo di regolazione disponibile in sistemi di azionamento basati su meccanismi a camme è relativamente ridotto. Pertanto, se il nuovo formato dei pezzi da lavorare si discosta troppo da un formato di riferimento, per il quale il sistema di azionamento è stato inizialmente dimensionato, una nuova regolazione del sistema di azionamento può da sola non essere sufficiente ad assicurare un funzionamento corretto della macchina. In questo caso, per poter trattare il nuovo formato si rende necessaria una sostituzione dell’intero sistema di azionamento stesso o, quanto meno, di sue parti.

Sommario dell’invenzione

Scopo generale della presente invenzione è aumentare la flessibilità delle macchine transfer lineari note, in particolare delle macchine transfer lineari attualmente impiegate nel settore della produzione di cartucce per armi da fuoco.

Più in particolare, lo scopo della presente invenzione è mettere a disposizione una macchina transfer lineare in cui l’azionamento per i relativi dispositivi di movimentazione pezzi e/o utensili sia realizzato in modo strutturalmente e funzionalmente semplice, e permetta una facile e veloce riconfigurazione della macchina in caso di variazioni di formato dei pezzi da trattare, o comunque delle condizioni operative.

In un suo primo aspetto, l’invenzione riguarda pertanto una unità di azionamento di una macchina transfer lineare, comprendente primi mezzi di azionamento per azionare un dispositivo di movimentazione pezzi della macchina transfer lineare. I primi mezzi di azionamento sono configurati per impartire al dispositivo di movimentazione pezzi un moto traslatorio ciclico atto a movimentare pezzi in modo cadenzato (intermittente) lungo una direzione di trasporto, o di avanzamento, prestabilita su un piano di lavoro della macchina transfer lineare, e comprendono una coppia di guide lineari operativamente associate tra loro, azionabili e controllabili in modo mutuamente indipendente, cioè azionabili in modo selettivo.

Con l’unità di azionamento dell’invenzione è vantaggiosamente possibile azionare il dispositivo di movimentazione pezzi della macchina transfer lineare senza impiegare complessi meccanismi a camme e relativi leveraggi di trasmissione.

Le guide lineari rappresentano una tipologia di attuatore strutturalmente e funzionalmente semplice e robusta, e al contempo facilmente regolabile e riprogrammabile. In particolare, il funzionamento basato su movimenti lineari delle guide permette di effettuare regolazioni in intervalli più ampi rispetto quanto possibile in sistemi basati su meccanismi a camme, sia per quanto riguarda la velocità e la frequenza degli spostamenti, che per quanto riguarda l’ampiezza degli spostamenti. In altre parole la regolazione dei parametri di funzionamento fondamentali di ciascuna guida lineare, ossia la corsa e la velocità del rispettivo carrello mobile, può facilmente avvenire da remoto, tramite programmazione di una unità di controllo centrale della macchina transfer lineare.

Tutto ciò si traduce in un vantaggioso aumento di flessibilità della macchina transfer lineare comprendente l’unità di azionamento dell’invenzione, ed in particolare in una più semplice, veloce e ampia riconfigurabilità della macchia stessa per poter trattare pezzi di formati differenti.

Preferibilmente, una prima guida lineare della coppia di guide lineari comprende un binario di guida disposto parallelamente alla direzione di trasporto dei pezzi nella macchina transfer lineare e una seconda guida lineare della coppia di guide lineari comprende un binario di guida disposto perpendicolarmente a detta direzione di trasporto. In altre parole le due guide sono preferibilmente disposte a 90°.

Con questa disposizione è possibile combinare in modo particolarmente semplice i moti lineari delle guide lineari al fine di ottenere il desiderato moto traslatorio ciclico del dispositivo di movimentazione pezzi, tramite il quale è possibile far avanzare i pezzi in modo cadenzato (intermittente) lungo la direzione di trasporto nella macchina transfer lineare.

Nella forma di realizzazione preferita il binario di guida della seconda guida lineare è rigidamente montato su un carrello mobile della prima guida lineare e un carrello mobile della seconda guida lineare è destinato ad essere operativamente connesso al dispositivo di movimentazione pezzi della macchina transfer lineare. In questa configurazione la seconda guida lineare si sposta congiuntamente al carrello della prima guida lineare; pertanto il movimento impartito al dispositivo di movimentazione pezzi della macchina tranfer è la risultante dei movimenti congiunti del carrello mobile della prima e del carrello mobile della seconda guida.

In questo modo si ottiene vantaggiosamente una configurazione particolarmente compatta dell’unità di azionamento ed è possibile collegare quest’ultima in modo diretto al dispositivo di movimentazione pezzi della macchina transfer lineare, senza necessità di ulteriori elementi di trasmissione intermedi.

Ciascuna guida lineare della coppia di guide lineari è preferibilmente azionata da un rispettivo motore elettrico.

Preferibilmente le guide sono del tipo a ricircolo di sfere.

In una forma di realizzazione preferita, l’unità di azionamento comprende inoltre secondi mezzi di azionamento configurati:

- per impartire a un dispositivo di movimentazione utensili della macchina transfer lineare un moto traslatorio alternato atto a movimentare utensili della macchina transfer lineare in modo cadenzato (intermittente) lungo una direzione predefinita trasversale e incidente rispetto al piano di lavoro della macchina transfer lineare, oppure in alternativa

- per impartire al piano di lavoro della macchina transfer lineare un moto traslatorio alternato cadenzato (intermittente) lungo una direzione predefinita trasversale e incidente rispetto al piano di lavoro, stesso,

in modo da ottenere un moto relativo alternato del piano di lavoro rispetto a una serie di utensili della macchina transfer lineare attivi sul piano di lavoro stesso.

La predisposizione di tali secondi mezzi di azionamento è conveniente quando la macchina transfer lineare comprende un gruppo di utensili , eventualmente anche appartenenti a stazioni di lavoro differenti, che devono compiere contemporaneamente uno stesso movimento rispetto ai pezzi da lavorare, in modo coordinato con il movimento di questi ultimi. In questo caso tramite un’unica unità di azionamento è possibile ottenere una movimentazione coordinata sia dei pezzi attraverso la macchina transfer, sia del suddetto gruppo di utensili.

Per conferire una elevata flessibilità all’unità di azionamento, i secondi mezzi di azionamento sono preferibilmente azionabili e controllabili in modo indipendente rispetto ai primi mezzi di azionamento.

Preferibilmente, la direzione predefinita lungo la quale i secondi mezzi di azionamento movimentano il dispositivo di movimentazione utensili è una direzione perpendicolare al piano di lavoro della macchina transfer lineare. Questa scelta risulta particolarmente conveniente nel caso di unità di azionamento per macchine transfer lineari in cui i pezzi vengono movimentati attraverso la macchina in posizione eretta ed un certo numero di lavorazioni od operazioni da compiere sui pezzi richiedono movimenti degli utensili sostanzialmente verticali, come avviene ad esempio nelle macchine transfer lineari per l’assemblaggio di cartucce.

Preferibilmente, i secondi mezzi di azionamento comprendono un gruppo di azionamento ad eccentrico.

Preferibilmente, il gruppo di azionamento ad eccentrico comprende un albero motorizzato con asse di rotazione parallelo al piano di lavoro della macchina transfer lineare, più preferibilmente parallelo alla direzione di trasporto dei pezzi, e almeno un disco con funzione di volano montato eccentricamente sull’albero motorizzato, destinato ad essere operativamente connesso al dispositivo di movimentazione utensili della macchina transfer lineare.

Tale configurazione dei secondi mezzi di azionamento, oltre ad essere adatta a generare in modo efficiente movimenti alternativi perpendicolari al piano di lavoro della macchina transfer lineare, può essere integrata particolarmente bene dal punto di vista strutturale con la coppia di guide lineari dei primi mezzi di azionamento, e consente quindi una realizzazione particolarmente compatta dell’unità di azionamento.

Preferibilmente, l’unità di azionamento comprendente un sistema di micro-lubrificazione centralizzato.

In un suo secondo aspetto, l’invenzione riguarda una macchina transfer lineare per l’assemblaggio di cartucce comprendente una unità di azionamento avente una o più delle caratteristiche sopracitate.

Tale macchina transfer lineare presenta vantaggi analoghi a quelli menzionati più sopra in relazione al primo aspetto dell’invenzione in termini di flessibilità e facilità di regolazione e/o riconfigurazione, in particolare in caso di cambio di formato dei pezzi da trattare.

Inoltre, tale macchina transfer lineare ha anche permesso di ottenere un inaspettato considerevole aumento della capacità produttiva, almeno in parte riconducibile ad una migliore efficienza complessiva dell’unità di azionamento dell’invenzione. In particolare, in test condotti dalla Richiedente si sono potute raggiungere capacità produttive dell’ordine di 14 ̇000 pezzi/ora, contro capacità produttive medie delle macchine transfer lineari per l’assemblaggio di cartucce della tecnica nota che tipicamente non superano 7 ̇500 – 10 ̇000 pezzi/ora.

In una forma di realizzazione preferita della macchina transfer lineare il dispositivo di movimentazione pezzi comprende un elemento a cremagliera mobile parallelamente al piano di lavoro della macchina stessa e comprendente una pluralità di incavi atti ad alloggiare almeno parzialmente bossoli di cartuccia in una giacitura verticale.

Sempre in una forma di realizzazione preferita della macchina transfer lineare, il dispositivo di movimentazione utensili comprende un telaio di supporto utensili; il piano di lavoro della macchina transfer è movimentabile lungo un asse ortogonale al piano stesso, per mezzo di almeno una colonna di sollevamento, per portare i pezzi in lavorazione ad interagire con gli utensili, quando necessario, e a distanziarsi da essi prima di proseguire verso la stazione successiva.

La macchina transfer lineare comprendente preferibilmente anche una unità di controllo centrale programmabile in comunicazione con l’unità di azionamento.

In un suo ulteriore aspetto, l’invenzione riguarda l’uso di una macchina transfer lineare per l’assemblaggio di cartucce avente una o più delle caratteristiche sopracitate per produrre cartucce per armi da fuoco civili o militari.

Breve elenco delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno meglio evidenziati dall’esame della seguente descrizione dettagliata di una sua forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, col supporto dei disegni allegati, in cui:

- Fig. 1 mostra una vista schematica frontale di una macchina transfer lineare per l’assemblaggio di cartucce comprendente una unità di azionamento secondo l’invenzione, in cui tutte le coperture frontali sono state rimosse e un dispositivo di movimentazione utensili si trova in una prima posizione operativa;

- Fig. 2 mostra una vista schematica frontale ingrandita della zona del piano di lavoro della macchina transfer lineare di Fig.1;

- Fig. 3 mostra una vista schematica frontale analoga a Fig. 1, in cui però sono presenti alcune coperture frontali e il dispositivo di movimentazione utensili si trova in una seconda posizione operativa;

- Fig. 4 mostra una vista schematica in pianta del piano di lavoro della macchina transfer lineare di Fig.1;

- Fig. 5 mostra una vista schematica prospettica anteriore dell’unità di azionamento della macchina transfer lineare di Fig. 1, con associato ad essa un dispositivo di movimentazione pezzi della macchina transfer lineare;

- Fig. 6 mostra una vista schematica prospettica posteriore dell’unità di azionamento di Fig.5;

- Fig. 7 mostra una vista schematica frontale dell’unità di azionamento di Fig. 5;

- Fig. 8 mostra una vista schematica prospettica di un particolare di Fig. 6; - Fig. 9 mostra una vista schematica frontale del particolare di Fig. 8, e - Fig. 10 mostra una vista schematica in esploso di un esempio di cartuccia da caccia.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

Le Figg. 1-4 mostrano una forma di realizzazione preferita di una macchina transfer lineare per l’assemblaggio di cartucce secondo l’invenzione, globalmente indicata con il riferimento numerico 100.

La macchia transfer lineare 100 comprende una incastellatura di macchina 101 nella quale sono montati tutti suoi componenti. Il volume interno all’incastellatura di macchina 101 è suddiviso orizzontalmente in due regioni da un piano di lavoro 102, sul quale vengono movimentati linearmente bossoli 201 di cartuccia per compiere su di essi in successione una serie di operazioni o lavorazioni necessarie per ottenere cartucce finite. Il piano di lavoro 102 coincide con il piano X – Y definito dalla terna di assi di riferimento ortogonali X, Y, Z mostrata nelle figure, in cui l’asse X rappresenta la direzione di trasporto dei bossoli 201 all’interno della macchina transfer lineare 100.

In una regione superiore della macchina transfer lineare 100, al di sopra del piano di lavoro 102, sono disposti dispositivi e utensili atti a compiere sui bossoli 201, in modo automatizzato e in successione, la suddetta serie di operazioni o lavorazioni. Tali dispositivi e utensili sono distribuiti in una pluralità di stazioni di lavoro 103-115, disposte in successione lungo il percorso di movimentazione e avanzamento dei bossoli. Nella regione superiore della macchina transfer lineare 100 si trovano anche un dispositivo 117 di movimentazione bossoli, atto a movimentare i bossoli 201 in modo cadenzato (intermittente) lungo la direzione di trasporto X sul piano di lavoro 102, ed un dispositivo di movimentazione utensili 118, atto a movimentare almeno alcuni degli utensili delle stazioni di lavoro 103-115 in modo cadenzato (intermittente) lungo una direzione perpendicolare al piano di lavoro 102, coincidente l’asse Z e in modo sincronizzato con il moto di avanzamento dei bossoli 201.

In una regione inferiore della macchina transfer lineare 100, al di sotto del piano di lavoro 102, è principalmente alloggiata una unità di azionamento 1 della macchina transfer lineare 100. L’unita di azionamento 1 è operativamente connessa ai suddetti dispositivo 117 di movimentazione bossoli e dispositivo 118 di movimentazione utensili ed è configurata in modo tale da impartire in modo coordinato a tali dispositivi di movimentazione rispettivi moti traslatori atti a movimentare in modo cadenzato (intermittente) rispettivamente i bossoli 201 lungo la direzione di trasporto X sul piano di lavoro 102 ed utensili delle stazioni di lavoro 103-115 lungo la direzione Z perpendicolare al piano di lavoro 102.

A titolo di esempio, la macchina transfer lineare 100 qui descritta è configurata in particolare per l’assemblaggio di cartucce da caccia. Gli aspetti fondamentali dell’invenzione sono comunque indipendenti dal tipo di cartuccia trattato e un tecnico del settore potrà facilmente apportare alla macchina transfer lineare 100 qui descritta tutte le modifiche necessarie per trattare altri tipi di cartucce per arma da fuoco, in particolare in relazione al numero e alla tipologia delle sue stazioni di lavoro, senza allontanarsi dall’invenzione. Ad esempio, la macchina transfer 100 è utilizzabile anche per realizzare cartucce per fucili di tipo militare.

La Fig. 10 mostra schematicamente in una vista in esploso la struttura tipica di una cartuccia 200 da caccia che può venire assemblata nella macchina transfer lineare 100.

La cartuccia 200 comprende un bossolo 201 di forma cilindrica, normalmente realizzato in plastica o cartone, chiuso in corrispondenza di una sua estremità inferiore da un fondello 202 metallico. All’interno del bossolo 201, mutuamente sovrapposti procedendo dall’estremità inferiore verso l’estremità superiore del bossolo 201, si trovano una prefissata quantità di polvere da sparo 203, una borra 204 e una prefissata quantità di pallini 205 metallici. La borra 204 è tipicamente realizzata in plastica e può avere svariate configurazioni. Nell’esempio mostrato, la borra 204 presenta in particolare un bicchiere 214 destinato ad accogliere i pallini 205. La lunghezza del bossolo 201 è tale per cui, nella condizione assemblata, il suo bordo superiore sporge oltre il livello dei pallini 205, ovvero del bordo superiore del bicchiere 214 della borra 202, e la porzione di bordo sporgente viene tipicamente ripiegata a petalo verso l’interno del bossolo 201 per sigillare superiormente la cartuccia 200 finita.

Per assemblare una cartuccia 200 del tipo sopradescritto, la macchina transfer lineare 100 mostrata nelle Figg. 1-4 comprende le stazioni di lavoro di seguito descritte. Preferibilmente, tali stazioni di lavoro sono configurate per trattare contemporaneamente ciascuna una coppia di bossoli 201 adiacenti nella direzione di trasporto X. In altre forme di realizzazione della macchina transfer lineare 100 si può comunque prevedere che il numero dei bossoli 201 che vengono trattati contemporaneamente in ciascuna stazione di lavoro sia maggiore o minore di due.

I bossoli 201 vuoti vengono alimentati alla macchina transfer lineare 100 per mezzo di una stazione di alimentazione bossoli 103. La stazione di alimentazione bossoli 103 comprende una tramoggia di carico 1031, nella quale bossoli i bossoli 201 vuoti vengono caricati in forma sfusa. Inferiormente alla tramoggia di carico 1031 è presente un dispositivo singolarizzatore 1032, tramite il quale i bossoli 201 vengono singolarizzati e orientati verticalmente, con l’estremità aperta verso l’alto. Inferiormente al dispositivo singolarizzatore 1032 è presente un canale di alimentazione 1033 a doppia colonna, tramite il quale i bossoli 201 cadono verticalmente sul piano di lavoro 102. Un dispositivo spintore 1034, visibile in particolare in Fig.4, provvede poi a spingere coppie di bossoli 201 a contatto con il dispositivo di movimentazione bossoli 117 sul piano di lavoro 102.

A valle della stazione di alimentazione bossoli 103 è prevista una stazione di controllo bossoli 104, nella quale viene in particolare verificata l’altezza dei bossoli 201. Tale stazione di lavoro comprende una coppia di utensili tastatori 1041 congiuntamente movimentabili in modo alternativo perpendicolarmente al piano di lavoro 102, ovvero lungo la direzione Z. Ciascun utensile tastatore 1041 comprende preferibilmente una testa tastatrice montata, con l’interposizione di mezzi elastici, su un corpo di supporto in modo da tale da poter traslare rispetto a quest’ultimo lungo la direzione Z.

La stazione di controllo bossoli 104 è seguita da una stazione di svasatura 105, nella quale l’estremità superiore aperta dei bossoli 201 viene lievemente svasata per facilitare il successivo inserimento in essi di dei componenti della cartuccia. La stazione di svasatura 105 comprende una coppia di utensili svasatori 1051, anch’essi congiuntamente movimentabili in modo alternativo perpendicolarmente al piano di lavoro 102.

A valle della stazione di svasatura 105 è prevista una stazione di alimentazione polvere da sparo 106, tramite la quale nei bossoli 201 viene immessa polvere da sparo 203. La stazione di alimentazione polvere da sparo 106 comprende un dispositivo erogatore 1061, preferibilmente comprendente un dosatore a doppio cassetto, tramite il quale è possibile immettere in coppie di bossoli 201 adiacenti rispettive quantità predeterminate di polvere da sparo 203. Il dispositivo erogatore 1061 viene alimentato da un serbatoio di polvere da sparo per mezzo di un rispettivo condotto, che per chiarezza di rappresentazione sono stati tralasciati nelle figure.

A valle della stazione di alimentazione polvere da sparo 106 è prevista una prima stazione di pressatura 107, nella quale la polvere da sparo precedentemente immessa nei bossoli 201 viene pressata verso il fondo degli stessi e livellata. La prima stazione di pressatura 107 comprende una coppia di elementi pressori 1071 movimentabili congiuntamente in modo alternativo perpendicolarmente al piano di lavoro 102.

A valle della prima stazione di pressatura 107 vi è una stazione di alimentazione borre 108, tramite la quale in ciascun bossolo 201, superiormente alla polvere da sparo precedentemente immessa, viene introdotta una borra 204. La stazione di alimentazione borre 108 ha una configurazione concettualmente analoga a quella della stazione di alimentazione bossoli 103 e comprende, verticalmente dall’alto verso il basso, una tramoggia di carico 1081, un dispositivo singolarizzatore 1082 e un canale di alimentazione 1083 a colonne multiple. Alla base al canale di alimentazione 1083 è presente un dispositivo di trasferimento 1084, preferibilmente del tipo a giostra, che porta coppie di borre 204 scaricate dal canale di alimentazione 1083 in corrispondenza delle estremità aperte di coppie di bossoli 201 adiacenti che avanzano nella direzione di trasporto X. In questa posizione le borre 204 vengono introdotte nei bossoli 201 con l’ausilio di un dispositivo spintore 1085 movimentabile in modo alternativo perpendicolarmente al piano di lavoro 102. In alternativa è il piano di lavoro 102 che può essere spostato alternativamente verso l’alto e verso il basso; ciò che conta è che sia possibile mettere in atto un movimento relativo lungo l’asse Z tra il piano di lavoro 102 e gli utensili che devono eseguire interventi sui bossoli 201. Preferibilmente il dispositivo spintore 1085 è pneumatico e leggermente ammortizzato per compensare eventuali piccole imprecisioni di allineamento dei pezzi lungo l’asse Z.

La stazione di alimentazione borre 108 è seguita da una stazione di controllo borre 109, nella quale viene controllato il corretto posizionamento delle borre 204 all’interno dei bossoli 201, e da una seconda stazione di pressatura 110, nella quale le borre 204 vengono pressate verso il fondo dei bossoli 201, superiormente alla polvere da sparo 203.

La stazione di controllo borre 109 ha una struttura concettualmente analoga alla stazione di controllo bossoli 104 precedentemente descritta e comprende una coppia di utensili tastatori 1091 congiuntamente movimentabili in modo alternativo perpendicolarmente al piano di lavoro 102. Gli utensili tastatori 1091 in questo caso hanno almeno in corrispondenza delle loro estremità libere un diametro tale consentirne l’inserimento nei bossoli 201, ovvero nei bicchieri 214 delle rispettive borre 204.

La seconda stazione di pressatura 110 è analoga alla prima stazione di pressatura 107 precedentemente descritta e comprende una coppia di elementi pressori 1101 movimentabili congiuntamente in modo alternativo perpendicolarmente al piano di lavoro 102.

A valle della seconda stazione di pressatura 110 è prevista una stazione di alimentazione pallini 111, tramite la quale nei bossoli 201 vengono immessi pallini 205. La stazione di alimentazione pallini 111 comprende un dispositivo erogatore 1111, preferibilmente comprendente un dosatore a doppio cassetto, tramite il quale è possibile immettere in coppie di bossoli 201 adiacenti rispettive quantità predeterminate di pallini 205. Il dispositivo erogatore 111 viene alimentato da un serbatoio di pallini per mezzo di un rispettivo condotto, che per chiarezza di rappresentazione sono stati tralasciati nelle figure.

A valle della stazione di alimentazione pallini 111 è prevista una terza stazione di pressatura 112, nella quale i pallini precedentemente immessi nei bossoli 201, più precisamente nei bicchieri 214 delle rispettive borre 204 vengono pressati verso il fondo degli stessi e livellati. La terza stazione di pressatura 112 è analoga alle stazioni di pressatura precedentemente descritte e comprende una coppia di elementi pressori 1121 movimentabili congiuntamente in modo alternativo perpendicolarmente al piano di lavoro 102.

A valle della terza stazione di pressatura 112 è prevista una stazione di sigillatura 113, nella quale i bossoli 201 con i componenti di cartuccia al loro interno vengono sigillati. La sigillatura può ad esempio avvenire tramite piegatura a petalo del bordo superiore sporgente dei bossoli 201 e la stazione di sigillatura 113 può corrispondentemente comprendere una pluralità di coppie utensili sigillatori 1131 movimentabili congiuntamente in modo alternativo perpendicolarmente al piano di lavoro 102, atti a compiere sui bordi di coppie di bossoli 201 adiacenti le necessarie operazioni di incisione e piegatura/appiattimento, in modo noto al tecnico del settore.

A valle della stazione di sigillatura 113 può ancora essere presente una stazione di orlatura 114, solo parzialmente visibile nelle Figg.1-3, nella quale in corrispondenza del bordo superiore precedentemente sigillato dei bossoli 201 viene perimetralmente creato orlo verticale. La stazione di orlatura 114 comprende una coppia di elementi orlatori movimentabili congiuntamente in modo alternativo perpendicolarmente al piano di lavoro 102.

Infine, a valle della stazione di orlatura 114 è prevista una stazione di controllo qualità 115, tramite la quale è possibile individuare cartucce 200 non conformi agli standard produttivi.

Le cartucce 200 finite vengono poi scaricate dalla macchina, ad esempio tramite uno scivolo di scarico 116.

Tutti gli utensili delle stazioni di lavoro 103-115 sopradescritte destinati a compiere in modo cadenzato (intermittente) movimenti alternativi perpendicolarmente al piano di lavoro 102 della macchina transfer lineare 100, ovvero lungo la direzione Z, sono preferibilmente movimentati tramite il dispositivo 118 di movimentazione utensili.

Come parzialmente visibile nelle Figg. 1-3, il dispositivo 118 di movimentazione utensili comprende un telaio di supporto utensili 1181, al quale sono fissati, preferibilmente in modo amovibile, gli utensili in questione. Il telaio di supporto utensili 1181 si estende parallelamente al piano di lavoro 102 ed ha convenientemente una forma ad H, sostanzialmente planare, con un elemento centrale di lunghezza maggiore, orientato parallelamente alla direzione di trasporto X, e due elementi laterali di lunghezza minore, estesi perpendicolarmente rispetto all’elemento centrale. Gli utensili sono supportati in corrispondenza dell’elemento centrale e sono distribuiti lungo la sua lunghezza in base alla posizione delle relative stazioni di lavoro 103-115 lungo la direzione di trasporto X. Ciascuno degli elementi laterali è invece connesso ad una rispettiva coppia di colonne di sollevamento 1182, tramite le quali il telaio di supporto utensili 1181 è movimentabile lungo la direzione Z. Le colonne di sollevamento 1182 sono operativamente connesse all’unità di azionamento 1 della macchina transfer lineare 100 e sono guidate scorrevolmente attraverso il piano di lavoro 120 all’interno di rispettivi involucri di guida 1183, preferibilmente provvisti al loro interno di cuscinetti, più preferibilmente cuscinetti a rulli.

Le Figg. 1 e 2 mostrano in particolare il dispositivo di movimentazione utensili 118 in una posizione abbassata, nella quale gli utensili da esso supportati interagiscono con i bossoli 201. La Fig. 3, invece, mostra il dispositivo 118 di movimentazione utensili in una posizione sollevata, in cui gli utensili non interagiscono con i bossoli 201, e questi ultimi possono quindi venire liberamente movimentati nella direzione di trasporto X.

La movimentazione cadenzata dei bossoli 201 lungo la direzione di trasporto X sul piano di lavoro 102 viene attuata per mezzo del dispositivo 117 di movimentazione bossoli.

Come visibile in particolare nelle Figg. 4, 6 e 8, il dispositivo 117 di movimentazione bossoli comprende un elemento a cremagliera 1171 movimentabile parallelamente al piano di lavoro 102. L’elemento a cremagliera 1171 è preferibilmente realizzato come barra profilata con sezione trasversale a U, in cui le due ali parallele del profilo a U presentano lungo i loro bordi longitudinali una pluralità di incavi, preferibilmente di forma genericamente triangolare, ciascuno atto ad alloggiare almeno parzialmente un bossolo 201 in posizione verticale.

L’elemento a cremagliera 1171 ha una lunghezza comparabile alla lunghezza del piano di lavoro 102. Per facilitarne l’installazione nella macchina transfer lineare 100, l’elemento a cremagliera 1171 può convenientemente essere realizzato in due o più segmenti longitudinali distinti.

Nella condizione installata nella macchina transfer 100 l’elemento a cremagliera 1171 è disposto parallelamente alla direzione di trasposto X dei bossoli 201 e delimita da un lato il loro percorso di movimentazione lineare attraverso la macchina. Dal lato opposto è previsto un bordo di riscontro 1172 fisso e solidale con il piano di lavoro 102 (Fig. 4), contro il quale i bossoli 201 vengono spinti e fatti scorrere dall’elemento a cremagliera 1171.

L’elemento a cremagliera 1171 è azionato dall’unità di azionamento 1 della macchina transfer lineare. Partendo da una condizione in cui l’elemento a cremagliera 1171 è a contatto con i bossoli 201 ed è appena terminato un ciclo di lavorazione nelle varie stazioni di lavoro 103-115, la sequenza di movimenti compiuti dall’elemento a cremagliera 1171 sul piano di lavoro 102, vale a dire nel piano X-Y, comprende una traslazione lungo la direzione Y in allontanamento dai bossoli 201, una traslazione lungo la direzione X in verso opposto a quello di avanzamento dei bossoli 201 di un tratto sostanzialmente uguale al diametro di due bossoli 201, una traslazione lungo la direzione Y in avvicinamento ai bossoli 201, e infine una traslazione lungo la direzione X nel verso di avanzamento dei bossoli 201 nuovamente di un tratto sostanzialmente uguale al diametro di due bossoli 201. Complessivamente, l’elemento a cremagliera 1171 compie quindi un movimento traslatorio ciclico piano lungo una traiettoria curvilinea sostanzialmente chiusa nel piano X – Y.

Le Figg. 5-9 mostrano una forma di realizzazione preferita dell’unità di azionamento 1 della macchina transfer lineare 100.

L’unità di azionamento 1 comprende primi mezzi di azionamento per azionare il dispositivo 117 di movimentazione bossoli e secondi mezzi di azionamento per azionare il dispositivo 118 di movimentazione utensili. Tali primi e secondi mezzi di azionamento sono strutturalmente e funzionalmente indipendenti e, in particolare, possono venire azionati e controllati in modo mutuamente indipendente, cioè selettivamente.

I primi mezzi di azionamento dell’unità di azionamento 1, con associato ad essi il dispositivo 117 di movimentazione bossoli, sono mostrati separatamente nelle Figg.8 e 9 e comprendono una coppia di guide lineari 2, 3 operativamente associate tra loro, azionabili e controllabili in modo mutuamente indipendente.

Nell’esempio di realizzazione qui illustrato le guide lineari 2, 3 sono montate su una traversa di supporto 4 sospesa inferiormente al piano di lavoro 120 per mezzo di una coppia staffe 5.

In particolare, la guida lineare 2 comprende un binario di guida 21 disposto parallelamente alla direzione di trasporto X dei bossoli 201, sul quale può traslare un rispettivo carrello mobile 22. La guida lineare 3 comprende un binario di guida 31 che è invece disposto perpendicolarmente rispetto alla direzione di trasporto X, ovvero è parallelo alla direzione Y, sul quale può traslare un rispettivo carrello mobile 32.

Nella forma di realizzazione preferita qui illustrata il binario di guida 31 della guida lineare 3 è rigidamente montato sul carrello mobile 22 della guida lineare 2, per cui una traslazione del carrello mobile 22 determina anche una traslazione della guida lineare 3 nel suo complesso lungo la direzione di trasporto X. A sua volta, il carrello mobile 32 della guida lineare 3 è operativamente connesso al dispositivo 117 di movimentazione bossoli. Preferibilmente, il carrello mobile 32 è connesso all’elemento a cremagliera 1171 in modo rigido, senza l’interposizione di elementi di trasmissione del moto.

Le guide lineari 2, 3 sono azionate da rispettivi motori 23, 33, preferibilmente motori elettrici lineari brushless controllabili in modo mutuamente indipendente. I motori 23, 33 sono preferibilmente associati alle guide lineari 2, 3 in modo tale che i rispetti assi di azionamento siano paralleli ai binari di guida 21, 31 delle guide lineari 2, 3 stesse.

Tramite un opportuno controllo delle guide lineari 2 e 3 è possibile combinare i movimenti dei rispettivi carrelli mobili 22 e 32 in modo da far compiere all’elemento a cremagliera 1171 in modo cadenzato (intermittente) sul piano di lavoro 120 la sequenza di movimenti traslatori sopra descritta.

I secondi mezzi di azionamento dell’unità di azionamento 1 comprendono un gruppo di azionamento ad eccentrico 6. Nella forma di realizzazione preferita qui illustrata, tale gruppo di azionamento ad eccentrico 6 comprende un albero motorizzato 61, supportato in rotazione nell’incastellatura di macchina 101 in modo tale che il suo asse di rotazione sia parallelo al piano di lavoro 102 ed alla direzione di trasposto X. Sull’albero motorizzato 61, in posizioni assialmente distanziate, sono montati eccentricamente due dischi 62, i quali a loro volta sono operativamente connessi, in modo convenzionale e noto ad tecnico del settore, ciascuno ad una coppia di colonne di sollevamento 1182 del dispositivo di movimentazioni utensili 118.

Preferibilmente, sull’albero motorizzato 61 è anche montato almeno un volano 63 per regolarizzare la rotazione dell’albero motorizzato 61 stesso. Più preferibilmente, sono previsti due volani 63, rispettivamente montati in corrispondenza della posizione assiale dei dischi 62 eccentrici. In particolare, ciascun volano 63 presenta, in corrispondenza di una sua faccia, una cavità 631 nella quale può essere rispettivamente accolto un disco 62 eccentrico (Figg. 5 e 6).

L’albero motorizzato 61 è azionato tramite un motore elettrico 64, il quale è operativamente accoppiato all’albero stesso in modo convenzionale tramite l’interposizione di una scatola di trasmissione 641. Il motore elettrico 64 è montato in corrispondenza di una estremità dell’albero motorizzato 62, preferibilmente lungo una direzione sostanzialmente perpendicolare allo stesso.

Il gruppo di azionamento ad eccentrico 6 comprende preferibilmente anche un sistema di frenatura a disco 65 attivo su un disco di frenatura 651 calettato sull’albero motorizzato 61.

L’unità di azionamento 1 comprende anche un sistema di microlubrificazione centralizzato (non mostrato nelle figure), tramite il quale viene in particolare assicurata la lubrificazione minimale delle guide lineari 2, 3 e dei supporti di rotazione dell’albero motorizzato 61 del gruppo di azionamento ad eccentrico 6.

In funzionamento della macchina transfer lineare 100 viene controllato tramite una unità di controllo centrale programmabile (non mostrata nelle figure), al quale un operatore può accedere tramite un pannello di controllo 119, visibile in Fig.3, provvisto di convenzionali dispositivi di input/output.

L’unità di controllo centrale è in particolare in comunicazione le guide lineari 2, 3 e con il gruppo di azionamento ad eccentrico 6 dell’unità di azionamento 1 e permette di effettuare sia il controllo automatico di tali dispositivi durante il funzionamento, sia l’impostazione dei relativi parametri di funzionamento nelle fasi di configurazione della macchina transfer lineare 100. Convenientemente, tramite l’unità di controllo centrale possono anche essere memorizzati e richiamati programmi di controllo comprendenti l’insieme di e impostazioni ed istruzioni di funzionamento relative a differenti produzioni effettuabili con la macchina transfer lineare 100.

Con l’invenzione vengono dunque messi a disposizione una unità di azionamento di una macchina transfer lineare ed una relativa macchina transfer lineare estremamente flessibili ed efficienti, che consentono una semplice, veloce e ampia riconfigurabilità, in particolare nel caso di cambio di formato dei pezzi da trattare, ed un sostanziale incremento della capacità produttiva.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Unità di azionamento (1) di una macchina transfer lineare (100), comprendente primi mezzi di azionamento configurati per impartire a un dispositivo di movimentazione pezzi (117) della macchina transfer lineare (100) un moto traslatorio ciclico atto a movimentare pezzi (201) in modo cadenzato lungo una direzione di trasporto (X) prestabilita su un piano di lavoro (102) della macchina transfer lineare (100), caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi di azionamento comprendono una coppia di guide lineari (2, 3) operativamente associate tra loro, azionabili e controllabili in modo mutuamente indipendente.
2. 2. Unità di azionamento (1) secondo la rivendicazione 1, in cui una prima guida lineare (2) della coppia di guide lineari (2, 3) comprende un binario di guida (21) disposto parallelamente a detta direzione di trasporto (X) e una seconda guida lineare (3) della coppia di guide lineari (2, 3) comprende un binario di guida (31) disposto perpendicolarmente a detta direzione di trasporto (X).
3. 3. Unità di azionamento (1) secondo la rivendicazione 2, in cui il binario di guida (31) della seconda guida lineare (3) è rigidamente montato su un carrello mobile (22) della prima guida lineare (2) e un carrello mobile (32) della seconda guida lineare (3) è destinato ad essere operativamente connesso al dispositivo di movimentazione pezzi (117) della macchina transfer lineare (100).
4. 4. Unità di azionamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente secondi mezzi di azionamento configurati per impartire a un dispositivo di movimentazione utensili (118) della macchina transfer lineare (100) un moto traslatorio alternativo atto a movimentare utensili (1041, 1051, 1071, 1085, 1091, 1101, 1121, 1131) della macchina transfer lineare (100) in modo cadenzato lungo una direzione predefinita (Z) incidente o ortogonale rispetto al piano di lavoro (102) della macchina transfer lineare (100), o in alternativa impartire al piano di lavoro (102) un moto traslatorio alternativo rispetto a detti utensili (1041, 1051, 1071, 1085, 1091, 1101, 1121, 1131) della macchina transfer lineare (100), in modo cadenzato lungo una direzione predefinita (Z) incidente o ortogonale rispetto al piano di lavoro (102) della macchina transfer lineare (100).
5. 5. Unità di azionamento (1) secondo la rivendicazione 4, in cui detti secondi mezzi di azionamento sono azionabili e controllabili in modo indipendente rispetto a detti primi mezzi di azionamento.
6. 6. Unità di azionamento (1) secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui detti secondi mezzi di azionamento comprendono un gruppo di azionamento ad eccentrico (6).
7. 7. Unità di azionamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un sistema di micro-lubrificazione centralizzato.
8. 8. Macchina transfer lineare (100) per l’assemblaggio di cartucce comprendente una unità di azionamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
9. 9. Macchina transfer lineare (100) secondo la rivendicazione 8, in cui detto dispositivo di movimentazione pezzi (117) comprende un elemento a cremagliera (1171) mobile parallelamente al piano di lavoro (102) della macchina transfer lineare (100) e comprendente una pluralità di incavi atti ad alloggiare almeno parzialmente dei bossoli di cartuccia (201) in una giacitura verticale.
10. 10. Macchina transfer lineare (100) secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui detto dispositivo di movimentazione utensili (118) comprende un telaio di supporto utensili (1181) movimentabile perpendicolarmente al piano di lavoro (102) della macchina transfer lineare (100) per mezzo di almeno una colonna di sollevamento (1182).
11. 11. Macchina transfer lineare (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 10, comprendente una unità di controllo centrale programmabile in comunicazione con detta unità di azionamento (1).
12. 12. Uso di una macchina transfer lineare (100) per l’assemblaggio di cartucce secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 11 per produrre cartucce (200) per armi da fuoco civili o militari.