IT201800004266A1 - Unita' di foratura e contemporanea fresatura su un unico elemento, particolarmente ma non esclusivamente nel settore della produzione di stampi per materie plastiche - Google Patents

Description

Domanda di brevetto per invenzione avente per titolo "Unità di foratura e contemporanea fresatura su un unico elemento, particolarmente ma non esclusivamente nel settore della produzione di stampi per materie plastiche"

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

Scopo del trovato oggetto della presente domanda di brevetto è quello di realizzare una unità di foratura profonda e fresatura particolarmente ma non esclusivamente nel settore della produzione di stampi per materie plastiche.

In particolare scopo del trovato oggetto della presente domanda di brevetto è quello di realizzare un unico dispositivo che consenta le operazioni di fresatura e foratura profonda per la realizzazione di stampi per materie plastiche, dette lavorazioni di fresatura e foratura potendo essere eseguite contemporaneamente sullo stesso pezzo,

Stato dell'arte

Come noto il processo per la costruzione di particolari che compongono gli stampi per materie plastiche prevedono l'utilizzo di una macchina dedicata alla foratura/foratura profonda e una macchina dedicata alla fresatura.

I dispositivi notoriamente utilizzati sono pertanto costituiti da una foratrice e un centro di fresatura.

La foratrice è generalmente costituita da una tavola porta pezzo, che può essere rotante e basculante, e da un montante macchina dove è supportato uno slittone porta testa di foratura.

La testa di foratura è costituita da una parte anteriore dove si appoggia al pezzo da forare e che funge da codolo guida punta, mentre nel lato posteriore della testa è collocato un motore elettrico, solitamente Brushless, che trasmette il moto rotatorio alla punta, solitamente detta a cannone.

Durante la rotazione della punta, mediante un cinematismo , viene trasmesso un moto lineare alla punta che avanza contro il pezzo o arretra dallo stesso una volta raggiunta la profondità del foro desiderato (asse W punta Tavola 3 Fig 4) .

La caratteristica che fa diventare particolare la foratrice è il passaggio del lubrificante ad alta pressione attraverso il centro della punta, così facendo si riesce a far uscire il truciolo di taglio anche se prodotto a grande profondità del foro.

Oltre a questo a rendere particolare la foratrice per fori profondi è un sistema di bussole guida che tengono in asse la punta durante la rotazione e la spinta contro il pezzo così da evitarne la rottura.

Alcune macchine di nuova concezione prevedono l'abbinamento di un mandrino di fresatura alla testa di foratura; questa soluzione permette in alternanza asportazioni di metallo tramite spianatura nel momento in cui la foratura non viene eseguita.

Per quanto riguarda la fase di fresatura, generalmente la macchina è costituita sempre da una testa porta utensìle movimentata su una pluralità di assi.

La testa di fresatura è sostenuta da uno slittone macchina, che imprime la movimentazione lungo l'asse solitamente Z, e da un montante macchina, a cui è associato lo slittone, che imprime le movimentazioni XY.

L'asportazione del materiale è consentito tramite un utensile rotante.

Usualmente gli utensili nella testa di fresatura vengono cambiati automaticamente e prelevati da un magazzino utensili posto solitamente lateralmente alla macchina, mentre il pezzo caricato dall'operatore con carroponte può essere cambiato anche in automatico mediante un cambio pallet che viene collocato anche questo esterno alla zona di lavoro.

Nonostante l'utilizzo di tecnologie all'avanguardia per il caricamento in automatico dei pezzi e l'adozione delle strategie necessarie perché le due distinte macchine di foratura e fresatura precedentemente descritte lavorino a ciclo continuo, il tempo risultante per la realizzazione delle due lavorazioni sarà inevitabilmente il tempo necessario per la foratura, il tempo necessario per il piazzamento su altra macchina e il tempo necessario per la fresatura.

Allo stato dell'arte risultano soluzioni che prevedono la realizzazione di sistemi in grado di provvedere alla foratura e alla fresatura in maniera alternativa: detti dispositivi sono usualmente costituiti da due macchine distinte che eseguono singolarmente la foratura profonda e su un'altra macchina la fresatura mediante asportazione di materiale.

A titolo esemplificativo, se per un pezzo venisse stimato un tempo di lavorazione pari a 100 ore di fresatura e 100 ore di foratura, mediante i dispositivi noti allo stato dell'arte il tempo risultante per dette lavorazioni risulterebbe matematicamente la somma delle due lavorazioni pari a 200 ore in quanto eseguite in due operazioni distinte; a queste saranno da sommarsi i tempi per il piazzamento pezzo sulla foratrice e piazzamento pezzo sulla fresatrice per un tempo stimato di 4 ore per un tempo totale delle operazioni pari a 204 ore complessive. Compito principale di quanto forma oggetto del presente trovato è pertanto quello di risolvere gli svantaggi dello stato dell'arte sopra descritti, eliminando gli inconvenienti di cui alla tecnica nota citata e quindi realizzando un trovato che permetta la lavorazione di foratura contemporaneamente con la lavorazione dì fresatura sullo stesso pezzo permettendo quindi di ridurre i tempi di lavorazioni dello stesso particolare dalle attuali 204 ore alle circa 100 ore risultanti con il nuovo trovato visto che le due operazioni di fresatura e foratura sullo stesso pezzo vengono eseguite contemporaneamente.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di particolari, ma non esclusive, forme di realizzazione, illustrate a titolo indicativo e non limitativo nelle Tavole e disegni allegati, in cui:

Figura 1: Vista dell'unità di foratura e contemporanea fresatura in una prima forma realizzativa preferenziale.

Figure 2: Particolare dell'unità di foratura e contemporanea fresatura in una forma realizzativa preferenziale.

Figura 3: Particolare dell'unità di foratura e contemporanea fresatura in una forma realizzativa preferenziale.

Figura 4 e Figura 5: Vista della testa di foratura

Con riferimento alle Tavole allegate il dispositivo oggetto della presente domanda di brevetto comprende almeno un montante traslante (1), un primo mandrino (4) e un secondo mandrino (5), almeno un primo slittone (2) porta testa di foratura e almeno un secondo slittone (6) porta testa di fresatura e una tavola girevole (8).

Il montante traslante (1) è supportato preferibilmente ma non esclusivamente da almeno due spalle (9), ed è in appoggio su almeno un basamento (3).

Al primo mandrino (4) è associata reversibilmente una testa di lavorazione, in particolare una testa di foratura profonda.

Al secondo mandrino (5) è associata reversibilmente una testa di fresatura.

In particolare la testa di foratura o di fresatura sono del tipo noto multi-asse rotanti (A,B).

Con riferimento alle Figure allegate in una forma preferenziale l'unità di foratura e contemporanea fresatura su un unico elemento, oggetto della presente domanda di brevetto, è costituito da un primo mandrino (4) e da un secondo mandrino (5), detto secondo mandrino (5) essendo posto in direzione ortogonale superiore rispetto al primo mandrino (4).

L'unità, secondo quanto precedentemente descritto, risulta costituita da un montante traslante (1) in appoggio su un basamento (3) posto sul piano di appoggio dell'unità stessa definito dagli assi X,Z.

Sul basamento (3) risultano associati mezzi per lo scorrimento lungo l'asse Z, preferibilmente ma non esclusivamente del tipo guide trasversali.

Su detti mezzi di scorrimento può scorrere il montante (1) conferendo di conseguenza un movimento lungo l'asse X dell'intero sistema.

Sul montante traslante (1) viene associato mediante guide ortogonali rispetto al piano di appoggio dell'unità, definito dagli assi X e Z, un carro porta primo slittone (2).

Ne consegue che il primo slittone (2) esegue un movimento lungo l'asse Y.

Il primo slittone (2) risulta ad una estremità associato al montante traslante (1) e all'altra estremità al primo mandrino (4)a cui risulta associata reversibilmente una testa di foratura. Secondo quanto precedentemente descritto ne consegue che il movimento della testa associata reversibilmente al primo mandrino - traslazione lungo l'asse Y del carro/slittone interno al montante (1),

- traslazione lungo l'asse Z dello slittone (2) verso il pezzo. Allo slittone (2) viene agganciata una testa di foratura/foratura profonda che avrà anch'essa delle movimentazione che ne permetteranno la rotazione attorno all'asse A e attorno all'asse B così da coprire tutte le inclinazioni possibili nello spazio. il dispositivo presenta inoltre una configurazione a portale (7) che, in appoggio sulle spalle (9), può permettere la movimentazione nel senso dell'asse Y dello slittone (6); al portale (7) è collegato un carro/slittone che permette la movimentazione secondo l'asse X lungo le guide ancorate sul portale (7) stesso al quale è collegato lo slittone (6) porta mandrino (5).

Lo slittone porta testa di fresatura (6) permette la movimentazione lungo l'asse Y della testa.

La testa di fresatura sarà anch'essa dotata di assi rotanti che ne permetteranno la rotazione dei corpi che la costituiscono attorno all'asse A e attorno all'asse B permettendo in questo modo di coprire tutte le inclinazioni possibili dell'utensile nello spazio.

Ne consegue che il secondo slittone (6) esegue un movimento lungo l'asse y ortogonale al piano di appoggio dell'unità stessa.

Ad una estremità del secondo slittone (6) risulta associato il secondo mandrino (5), a cui è associata reversibilmente una testa di fresatura multiasse verticale.

primo mandrino (4) in posizione ortogonale rispetto al secondo mandrino (5).

Ciascun mandrino (4,5) è gestito da opportuno dispositivo di controllo; in particolare il dispositivo di controllo del primo mandrino (4) è a sua volta gestito dal dispositivo di controllo del secondo mandrino (5).

Ne consegue che una volta terminata la lavorazione di foratura mediante la testa associata al primo mandrino (4), il relativo sistema di controllo determina la momentanea interruzione della lavorazione di fresatura tramite la testa associata al secondo mandrino (5).

La tavola girevole (8) ruota sino a posizionare il pezzo per la foratura della faccia non lavorata.

Una volta raggiunta la posizione per la nuova foratura, la fase di foratura verrà nuovamente avviata.

Contemporaneamente il sistema di controllo che gestisce la testa di fresatura modulerà la posizione della testa coerentemente con la rotazione della tavola girevole (8) in modo tale da consentire il posizionamento della testa di fresatura nello stesso punto di lavorazione prima dell'interruzione.

Una volta terminate le lavorazioni, la navetta del cambio pallet preleva il pezzo portandolo all'esterno e potrà avvenire la nuova sequenza di lavorazione.

Secondo quanto precedentemente descritto la testa di foratura collegata al secondo slittone (6) potrà essere sganciata o agganciata mediante generici mezzi di fissaggio idraulici o - Posizionamento

L'elemento da sottoporre a lavorazione viene posizionato sulla tavola girevole (8) che può operare in varie posizioni reciprocamente ortogonali.

- Orientamento

Tramite la versatilità della tavola girevole (8) è possibile determinare il lato dell'elemento da porre verso il primo mandrino (4) associato alla testa di foratura.

- Avvio delle lavorazioni

Tramite opportuni dispositivi di controllo, vengono avviate le lavorazioni di foratura e fresatura.

- Termine lavorazione di foratura

Al termine della lavorazione di foratura, il dispositivo di controllo della lavorazione di foratura determina l'interruzione momentanea anche della fase di fresatura.

- Rotazione dell'elemento

Tramite rotazione della tavola girevole (8) sarà possibile posizionare un secondo lato verso il primo mandrino (4) e avviare la lavorazione di foratura.

- Riposizionamento della testa di fresatura

Il dispositivo di controllo del primo mandrino (4) determina la rotazione della testa di fresatura associata al secondo mandrino (5) coerentemente con il posizionamento dell'elemento in modo tale da riposizionarla nel punto di lavorazione che precedeva la fase di termine lavorazione di foratura.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1) Unità di foratura e contemporanea fresatura particolarmente ma non esclusivamente nel settore della produzione di stampi per materie plastiche detta unità di foratura giacente su un piano di appoggio definito dagli assi X,Z detta unità caratterizzata dal fatto di prevedere: - almeno un montante traslante (1), - almeno un primo mandrino (4) associato reversibilmente a una testa di foratura, - almeno un primo sistema di controllo associato alla testa di foratura, - almeno un secondo mandrino (5) associato reversibilmente a una testa di fresatura, - un secondo sistema di controllo della testa di fresatura, - una tavola girevole (8), detto primo mandrino (4) essendo in posizione ortogonale laterale rispetto al secondo mandrino (5).
2. 2) Unità come da rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che al primo mandrino (4) è associato un primo slittone (2).
3. 3) Unità come da rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che un primo slittone (2) è associato al montante (1) tramite guide poste ortogonalmente al piano di appoggio dell'unità stessa definito dagli assi X,Z.
4. 4) Unità come da rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che il montante (1) è associato a guide poste lungo l'asse Z del piano di appoggio dell'unità stessa definito dagli assi X,Z dell'unità stessa.
5. 5) Unità come da rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che al secondo mandrino (5) è associato un secondo slittone (6).
6. 6) Unità di foratura e contemporanea fresatura come da rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che il secondo slittone (6) può essere associato a un portale traslante (7) tramite guide ortogonali al piano di appoggio dell'unità stessa.
7. 7) Unità di foratura e contemporanea fresatura come da rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che il portale traslante (7) scorre sul piano di appoggio dell'unità stessa secondo l'asse Z.
8. 8) Unità come da rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che all'almeno uno primo mandrino (4) può essere associata una testa di fresatura.