IT201800004735A1

IT201800004735A1 - Centro di lavoro perfezionato e relativo metodo di funzionamento.

Info

Publication number: IT201800004735A1
Application number: IT102018000004735A
Authority: IT
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2018-04-20
Publication date: 2019-10-20
Also published as: DE102019002840A1

Description

Centro di lavoro perfezionato e relativo metodo di funzionamento

La presente invenzione riguarda un centro di lavoro perfezionato e relativo metodo di funzionamento.

Più dettagliatamente l’invenzione concerne un centro di lavorazione studiato e realizzato in particolare per consentire la rilevazione con precisione dello spostamento longitudinale di pezzi da lavorare, preferibilmente travi longitudinali il legno, plastica, acciaio, vetroresina e simili, ma che può essere usato per qualsiasi impianto o macchina in cui sia necessaria la rilevazione con precisione dello spostamento di un pezzo durante le varie fasi di lavorazione.

Nel seguito la descrizione sarà rivolta alla lavorazione di pezzi in legno oblunghi, ma è ben evidente come la stessa non debba essere considerata limitata a questo impiego specifico.

Com’è ben noto attualmente esistono centri di lavoro specificamente predisposti per la lavorazione di travi, in particolare travi in legno, destinate alla realizzazione ad esempio di soffitti o tetti.

Tali pezzi risultano avere una estensione principalmente longitudinale e sono di solito anche piuttosto pesanti.

I suddetti centri di lavoro comprendono in genere un piano di lavoro, avente una superficie costituita tra l’altro da rotelle, lungo le quali la trave da lavorare viene trasportata.

Per la movimentazione longitudinale del pezzo sono utilizzate normalmente delle pinze o organi di presa in genere. Ogni volta che la trave deve essere fatta avanzare longitudinalmente, occorre che la pinza rilasci il pezzo e si impegni con esso in un altro punto, per spostarla di un ulteriore tratto.

Quanto più la trave è lunga e pesante, tante più sono le suddette fasi di rilascio, presa ed avanzamento, aumentando così i margini di errore.

La maggior parte delle applicazioni su centri di lavoro per carpenteria presentano soluzioni con pinze di movimentazione pezzo e durante le fasi di “ripinzaggio” che sono, come detto, maggiori in numero in funzione della lunghezza del pezzo, la precisione del posizionamento tende a diminuire in modo proporzionale.

Attualmente sono disponibili in commercio dei sistemi di rilevamento della traslazione del pezzo applicati alla movimentazione a rotelle del base su cui la trave scorre.

Tali sistemi risultano essere particolarmente costosi e quindi commercialmente poco convenienti.

Il brevetto europeo EP0724939 B1 è relativo alla misurazione del pezzo prima del carico in macchina. Tale sistema, sebbene consenta di misurare con precisione la dimensione del pezzo oblungo da lavorare, non permette di rilevare eventuali errori di posizionamento od offset del pezzo durante le fasi di lavorazione.

Alla luce di quanto sopra, è, pertanto, scopo della presente invenzione quello di proporre un centro di lavoro in grado di rilevare con precisione lo spostamento longitudinale di una trave o in generale di un pezzo da lavorare, che superi i limiti di quelli della tecnica nota.

È anche scopo della presente invenzione quello di proporre un centro di lavoro in grado di misurare con precisione la posizione del pezzo nelle diverse fasi di lavorazione.

Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione un centro di lavoro, per la lavorazione di un pezzo, come travi e simili, realizzato in legno, plastica, vetroresina, metallo e simili, detto pezzo da lavorare presentando una prima estremità ed una seconda estremità, in cui detto centro di lavoro comprende un piano di supporto, per il supporto di detto pezzo da lavorare, comprendente un primo semipiano ed un secondo semipiano, una unità di lavorazione, disposta tra detto primo semipiano e detto secondo semipiano, comprendente uno o più gruppi di lavorazione per la lavorazione di detto pezzo da lavorare, mezzi di movimentazione per la movimentazione del pezzo da lavorare sostanzialmente lungo una direzione di detto primo semipiano e/o di detto secondo semipiano, per introdurre detto pezzo da lavorare in detta unità di lavorazione per effettuarne la lavorazione, e

una unità logica di controllo per il controllo di detto centro di lavoro, caratterizzato dal fatto di comprendere organi sensori per il rilevamento della distanza di detto pezzo da lavorare da una posizione di riferimento, a seguito delle movimentazioni di detto pezzo da lavorare mediante detti mezzi di movimentazione lungo detta direzione.

Sempre secondo l’invenzione, detti organi sensori possono comprendere un sensore laser del tipo a tempo di volo.

Ancora secondo l’invenzione, detti organi sensori possono comprendere un supporto, in cui detto sensore laser può essere disposto sostanzialmente su detto supporto.

Vantaggiosamente secondo l’invenzione, per la lavorazione di un pezzo, il quale presenta una faccia rivolta verso detti organi sensori su detta prima estremità, detto pezzo essendo disposto su detto primo semipiano, in cui detti organi sensori possono essere disposti in modo da rilevare la distanza di detta faccia da una posizione di riferimento.

Preferibilmente secondo l’invenzione, detti mezzi di movimentazione possono comprendere una prima pinza, disposta in corrispondenza di detto primo semipiano, per la movimentazione in senso longitudinale di detto pezzo da lavorare lungo detto primo semipiano, in cui detta prima pinza comprende una prima ganascia ed una seconda ganascia e per afferrare il pezzo da lavorare, movimentarlo e rilasciarlo.

Ulteriormente secondo l’invenzione, detti mezzi di movimentazione possono comprendere una guida lungo la quale è mobile scorrevolmente detta prima pinza.

Sempre secondo l’invenzione, detti mezzi di movimentazione possono comprendere una seconda pinza, disposta in corrispondenza di detto secondo semipiano, per la movimentazione in senso longitudinale di detto pezzo da lavorare lungo detto secondo semipiano, in cui detta seconda pinza può comprendere una ulteriore prima ganascia ed una ulteriore seconda ganascia per afferrare il pezzo da lavorare, movimentarlo e rilasciarlo.

Ancora secondo l’invenzione, detti mezzi di movimentazione possono comprendere una guida lungo la quale è scorrevolmente mobile detta seconda pinza.

Vantaggiosamente secondo l’invenzione, detta unità logica di controllo può essere configurata per acquisire almeno una posizione desiderata del pezzo, acquisire i dati di misurazione effettuati da detti organi sensori, e comandare spostamenti di detti mezzi di movimentazione, idonei a compensare almeno un errore di posizionamento di detto pezzo rispetto a detta almeno una posizione desiderata.

Forma ulteriore oggetto della presente invenzione, un metodo per la rilevazione della posizione di un pezzo da lavorare in un centro di lavoro secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente le seguenti fasi di disporre un pezzo da lavorare su detto primo semipiano, effettuare una prima rilevazione della distanza di detta faccia da una posizione di riferimento mediante detti organi sensori ed effettuare una nuova rilevazione della distanza di detta faccia da detta posizione di riferimento mediante detti organi sensori a seguito di almeno una movimentazione di detto pezzo da lavorare mediante detti mezzi di movimentazione.

Sempre secondo l’invenzione, detta distanza può essere rilevata mediante detto sensore laser e dal fatto che detta posizione di riferimento è la posizione di detti organi sensori o di detto sensore laser.

Ulteriormente secondo l’invenzione, nel caso in cui a seguito di una rilevazione della distanza di detta faccia da detta posizione di riferimento mediante detti organi sensori fosse rilevato un errore di posizionamento rispetto a detta almeno una posizione desiderata o un offset, detti mezzi di movimentazione in una successiva movimentazione di detto pezzo da lavorare compensano detto errore di posizionamento od offset per mezzo di detta unità logica di controllo.

La presente invenzione verrà ora descritta a titolo illustrativo ma non limitativo, secondo le sue preferite forme di realizzazione, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui: la figura 1 mostra una vista prospettica del centro di lavoro perfezionato secondo la presente invenzione mentre movimenta un pezzo da lavorare;

la figura 2 mostra una vista dall’alto del centro di lavoro secondo la figura 1 mentre movimenta un pezzo da lavorare;

la figura 3 mostra una vista dall’altro di una porzione di un centro di lavoro secondo la figura 1 in cui una pinza è disposta in una prima posizione; e la figura 4 mostra una vista dall’altro di una porzione di un centro di lavoro secondo la figura 1 in cui la pinza è disposta in una seconda posizione.

Nelle varie figure le parti simili verranno indicate con gli stessi riferimenti numerici.

Facendo riferimento alle figure 1-4, si osserva un centro di lavoro 1 secondo la presente invenzione.

Il centro di lavoro 1 comprende essenzialmente un piano di supporto 2, per il supporto del pezzo da lavorare P, lungo il quale viene fatto scorrere lo stesso pezzo P, una unità di lavorazione 3, nella quale sono contenuti uno o più gruppi di lavorazione per effettuare le lavorazioni da apportare al pezzo P, organi di movimentazione 4, meglio descritti nel seguito, destinati a movimentare il pezzo P da lavorare lungo il piano di supporto 2, ed organi sensori 5 per il rilevamento della distanza, che saranno meglio descritti nel seguito.

Il pezzo da lavorare P tipicamente ha un’estensione prevalentemente longitudinale e può essere in genere una trave e simili.

Detto pezzo da lavorare P presenta in particolare una prima estremità P1 ed una seconda estremità P2. Generalmente la forma geometrica di tali travi P è quella di un parallelepipedo. Pertanto, dette travi P presentano alle estremità delle superfici piane o facce. In particolare, in corrispondenza della prima estremità P1 è indicata la faccia F.

Il piano di supporto 2 comprende un primo semipiano 21 ed un secondo semipiano 22. Tra detti primo 21 e secondo 22 semipiano è interposta l’unità di lavorazione 3.

Su detti primo 21 e secondo 22 semipiano sono previsti dei rulli 23 per facilitare la movimentazione e lo scorrimento della trave P lungo il piano di supporto 2.

In aggiunta a quanto sopra, detti primo 21 e secondo 22 semipiano comprendono anche di supporti di ancoraggio terra 24.

L’unità di lavorazione 3, come detto, è disposta tra detto primo 31 e detto secondo 22 semipiano. Detta unità di lavorazione 3 comprende un carter 31 per la protezione dei gruppi di lavorazione (non mostrati nelle figure) contenuti al proprio interno. Il carter 31 presenta delle finestre o aperture 32 attraverso le quali è possibile osservare le lavorazioni che avvengono all’interno dell’unità di lavorazione 3.

Su detta unità di lavorazione sono anche installati mezzi di controllo 33, comprendenti un monitor, una tastiera e simili, per controllare l’intero centro di lavorazione 1. Detti mezzi di controllo 33 consentono di gestire il centro di lavoro 1 mediante un’unità logica di controllo U. Detta unità logica di controllo in grado di gestire il funzionamento degli organi di movimentazione 4, meglio descritti nel seguito, e degli organi sensori 5.

Gli organi di movimentazione 4 comprendono, nella presente forma di realizzazione del centro di lavorazione 1, una prima 41 ed una seconda 42 pinza.

In particolare, detta prima pinza 41 è mobile scorrevolmente lungo un binario 43 in corrispondenza di detto primo semipiano 21.

Allo stesso modo, detta pinza 42 è mobile scorrevolmente lungo un corrispondente binario 44 in corrispondenza di detto secondo semipiano 22.

Detta prima pinza 41 presenta una prima 411 e una seconda 412 ganascia, e detta seconda pinza 42 presenta una ulteriore prima 421 ed una ulteriore seconda 422 ganascia.

Gli organi sensori 5 di rilevamento della distanza comprendono un supporto 51, che nella presente forma di realizzazione ha la forma di un’asta verticale, ed un sensore laser 52, del tipo a misura del tempo di volo, per la misura della distanza, il cui funzionamento sarà meglio spiegato nel seguito.

Detti organi sensori 5 sono disposti posteriormente a detto primo semipiano 21, così da consentire una misura precisa della posizione di un pezzo P disposto sui rulli 23 di detto primo semipiano 21.

Il funzionamento del centro di lavorazione 1 sopra descritto si svolge nel modo seguente.

Quando una pezzo da lavorare P, che nel caso in esame è una trave, è disposto sul primo semipiano 21, ha la faccia posteriore F, corrispondente ad una prima estremità P1, rivolta verso sensore laser 52, che ne misura la distanza da se stesso.

Detta prima pinza 41, scorrendo lungo alla relativa guida 43, si porta, secondo la lunghezza della trave P, circa a fine corsa (vedi figura 3), blocca con le rispettive ganasce 411 e 412 la trave P. Dette ganasce 411, 412 afferrano la trave P sulle superfici laterali.

In tal modo, la pinza 41 movimenta la trave P nella direzione di alimentazione della freccia A (vedi figura 4), in modo da inserire la trave P attraverso la seconda estremità P2, opposta a detti organi sensori 5, all’interno dell’unità di lavorazione 3, per effettuare le opportune lavorazioni.

Ogni volta che la pinza 41 afferra il pezzo P lo movimenta mediante la rispettiva guida 43 e lo rilascia in una posizione più avanzata lungo il primo semipiano 31, in modo che detta trave P sia introdotta nella, o avvicinata all’unità di lavorazione 3.

Detto sensore laser 52 misura nuovamente, quindi, la distanza della faccia F posteriore della trave P da una posizione di riferimento, che nel caso in esame è la posizione del sensore laser 52 stesso. In tal modo, nel caso in cui ci fossero degli errori di posizionamento o un offset di posizionamento o nella traslazione da parte della pinza 41 a seguito dello spostamento della trave P, mediante le misure rilevate dal sensore laser 52, il centro di lavoro 1 compensa tali offset in una successiva movimentazione della pinza 41.

In maniera del tutto analoga, quando il pezzo da lavorare esce dall’unità di lavorazione 3, è la pinza 42 che afferra, per mezzo delle rispettive ganasce 421 e 222 la trave P, così da movimentarla sempre nella direzione A.

Come si osserva, quindi, il sensore laser 52 permette una rilevazione del posizionamento del pezzo da lavorare, in modo campionato in opportuni momenti, così da rilevare, nelle diverse fasi di lavorazione, eventuali offset di posizionamento del pezzo stesso.

A solo titolo esemplificativo, per meglio chiarire il funzionamento del centro di lavoro 1, si supponga che il pezzo da lavorare P sia disposto sul primo semipiano 21 tale da avere una distanza rilevata dal sensore laser 52 pari a x. La pinza 41 fa eseguire al pezzo P uno spostamento programmato pari a Tuttavia lo spostamento effettivo del pezzo P è pari a come rilevato dal sensore laser 52, tale che:

successivamente, dovendo eseguire un ulteriore spostamento del pezzo P pari a per compensare l’errore � viene comandato alla pinza 41 uno spostamento programmato effettivo da eseguire sul pezzo P pari a

Tale procedura di compensazione avviene anche per le successive rilevazioni del sensore laser 52.

Un vantaggio della presente invenzione è quello di consentire l’eliminazione delle anomalie sulle lunghezze del pezzo tramite la “certificazione” della lunghezza di taglio da parte di sistema di misura indipendente.

È anche vantaggio della presente invenzione quello di utilizzare il medesimo sistema per la verifica della lunghezza sul pezzo in ingresso, eliminando possibili errori di valutazione dell’operatore nella sequenza di carico delle travi grezze.

La presente invenzione è stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo le sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti del ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Centro di lavoro (1), per la lavorazione di un pezzo (P), come travi e simili, realizzato in legno, plastica, vetroresina, metallo e simili, detto pezzo da lavorare (P) presentando una prima estremità (P1) ed una seconda estremità (P2), in cui detto centro di lavoro (1) comprende un piano di supporto (2), per il supporto di detto pezzo da lavorare (P), comprendente un primo semipiano (21) ed un secondo semipiano (22), una unità di lavorazione (3), disposta tra detto primo semipiano (21) e detto secondo semipiano (22), comprendente uno o più gruppi di lavorazione per la lavorazione di detto pezzo da lavorare (P), mezzi di movimentazione (4) per la movimentazione del pezzo da lavorare (P) sostanzialmente lungo una direzione (A) di detto primo semipiano (21) e/o di detto secondo semipiano (22), per introdurre detto pezzo da lavorare (P) in detta unità di lavorazione (3) per effettuarne la lavorazione, e una unità logica di controllo (U) per il controllo di detto centro di lavoro (1), caratterizzato dal fatto di comprendere organi sensori (5) per il rilevamento della distanza di detto pezzo da lavorare (P) da una posizione di riferimento, a seguito delle movimentazioni di detto pezzo da lavorare (P) mediante detti mezzi di movimentazione (4) lungo detta direzione (A).
2. Centro di lavoro (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti organi sensori (5) comprendono un sensore laser (52) del tipo a tempo di volo.
3. Centro di lavoro (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti organi sensori (5) comprendono un supporto (51), in cui detto sensore laser (52) è disposto sostanzialmente su detto supporto (51).
4. Centro di lavoro (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, per la lavorazione di un pezzo (P), il quale presenta una faccia (F) rivolta verso detti organi sensori (5) su detta prima estremità (P1), detto pezzo (P) essendo disposto su detto primo semipiano (21), caratterizzato dal fatto che detti organi sensori (5) sono disposti in modo da rilevare la distanza di detta faccia (F) da una posizione di riferimento.
5. Centro di lavoro (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione (4) comprendono una prima pinza (41), disposta in corrispondenza di detto primo semipiano (21), per la movimentazione in senso longitudinale di detto pezzo da lavorare (P) lungo detto primo semipiano (21), in cui detta prima pinza (41) comprende una prima ganascia (411) ed una seconda ganascia e (412) per afferrare il pezzo da lavorare (P), movimentarlo e rilasciarlo.
6. Centro di lavoro (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione (4) comprendono una guida (43) lungo la quale è mobile scorrevolmente detta prima pinza (41).
7. Centro di lavoro (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione (4) comprendono una seconda pinza (42), disposta in corrispondenza di detto secondo semipiano (22), per la movimentazione in senso longitudinale di detto pezzo da lavorare (P) lungo detto secondo semipiano (22), in cui detta seconda pinza (42) comprende una ulteriore prima ganascia (421) ed una ulteriore seconda ganascia(422) per afferrare il pezzo da lavorare (P), movimentarlo e rilasciarlo.
8. Centro di lavoro (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione (4) comprendono una guida (44) lungo la quale è scorrevolmente mobile detta seconda pinza (42).
9. Centro di lavoro (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unità logica di controllo (U) è configurata per acquisire almeno una posizione desiderata del pezzo (P), acquisire i dati di misurazione effettuati da detti organi sensori (5), e comandare spostamenti di detti mezzi di movimentazione (4), idonei a compensare almeno un errore di posizionamento di detto pezzo (P) rispetto a detta almeno una posizione desiderata.
10. Metodo per la rilevazione della posizione di un pezzo da lavorare (P) in un centro di lavoro (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente le seguenti fasi di disporre un pezzo da lavorare (P) su detto primo semipiano (21), effettuare una prima rilevazione della distanza di detta faccia (F) da una posizione di riferimento mediante detti organi sensori (5) ed effettuare una nuova rilevazione della distanza di detta faccia (F) da detta posizione di riferimento mediante detti organi sensori (5) a seguito di almeno una movimentazione di detto pezzo da lavorare (P) mediante detti mezzi di movimentazione (4).
11. Metodo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta distanza è rilevata mediante detto sensore laser (52) e dal fatto che detta posizione di riferimento è la posizione di detti organi sensori (5) o di detto sensore laser (52).
12. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 10 o 11, caratterizzato dal fatto che nel caso in cui a seguito di una rilevazione della distanza di detta faccia (F) da detta posizione di riferimento mediante detti organi sensori (5) fosse rilevato un errore di posizionamento rispetto a detta almeno una posizione desiderata o un offset, detti mezzi di movimentazione (4) in una successiva movimentazione di detto pezzo da lavorare (P) compensano detto errore di posizionamento od offset per mezzo di detta unità logica di controllo (U).