IT201800004844A1

IT201800004844A1 - Impianto per la foratura di prodotti lunghi in acciaio strutturale di tipo tubolare a sezione quadrangolare

Info

Publication number: IT201800004844A1
Application number: IT102018000004844A
Authority: IT
Priority date: 2018-04-24
Filing date: 2018-04-24
Publication date: 2019-10-24
Also published as: EP3560641A1

Description

IMPIANTO PER LA FORATURA DI PRODOTTI LUNGHI IN ACCIAIO STRUTTURALE DI TIPO TUBOLARE A SEZIONE QUADRANGOLARE

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione è generalmente applicabile nel settore tecnico della lavorazione di prodotti in acciaio strutturale, più in particolare nel settore della foratura di prodotti lunghi di tipo tubolare a sezione quadrangolare, ad esempio travi.

Stato della Tecnica

Nel settore tecnico della lavorazione di prodotti lunghi in acciaio strutturale, vi sono noti impianti di foratura.

Una primo noto impianto prevede l’utilizzo di una coppia di mandrini movimentanti la trave. La foratura avviene tramite rotazione di quest’ultima e l’azionamento di un laser tubo fisso.

Tale impianto, tuttavia, è molto costoso ed è utilizzabile per prodotti di dimensioni contenute.

Un secondo noto impianto è costituito da una struttura di supporto avente tre teste di lavorazione posizionate sopra il piano di lavoro. Ognuna di queste ultime comprende un pacco punte azionato e guidato da un robot cartesiano.

Si comprende che utilizzando tale impianto sia possibile forare contemporaneamente al massimo tre facce del prodotto. Per poter forare la quarta faccia è necessario scaricare il prodotto, ruotarlo e ricaricarlo sul piano di lavoro implicando un dispendio notevole di tempo e un impiego di mezzi accessori per la rotazione della trave stessa.

Un ulteriore uso di tale secondo impianto prevede l’utilizzo di punte molto lunghe per poter forare in un’unica lavorazione le coppie di superfici tra loro affacciate.

Si comprende, tuttavia, il limite nel forare profili più spessi e nell’ottenere fori di diametro e posizione differente sulle superfici della stessa coppia.

Tale secondo impianto, inoltre, prevede la gestione delle vibrazioni propagate durante la lavorazione di prodotti lunghi sul corpo degli stessi, con un ulteriore impiego di mezzi e spazi.

Presentazione dell’invenzione

Scopo della presente invenzione è superare almeno parzialmente gli inconvenienti sopra illustrati, mettendo a disposizione un impianto per la foratura di prodotti lunghi tubolari in acciaio strutturale a sezione quadrangolare di spiccata efficienza e relativa economicità.

Altro scopo della presente invenzione è quello di ridurre il tempo di lavoro e l’utilizzo di mezzi accessori per la movimentazione del prodotto lungo.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di gestire le vibrazioni prodotte durante la lavorazione del prodotto, garantendo precisione nella foratura e minime oscillazioni lungo il corpo dello stesso.

Tali scopi, nonché altri che saranno più chiari in seguito, sono raggiunti da un impianto per la foratura di prodotti lunghi tubolari in acciaio strutturale avente una o più delle caratteristiche qui descritte, illustrate e/o rivendicate.

Le rivendicazioni dipendenti descrivono forme di realizzazione vantaggiose dell'invenzione.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva dell’invenzione, illustrata a titolo di esempio non limitativo con l'ausilio delle unite tavole di disegno in cui:

la FIG. 1 è una vista assonometrica dell’impianto 1 di cui è possibile osservare un ingrandimento di un particolare in FIG.2.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferito

Facendo riferimento alle figure citate, si descrive un impianto 1 per la foratura di prodotti lunghi tubolari in acciaio strutturale a sezione quadrangolare.

Tale impianto 1 potrà comprendere un’entrata E per il prodotto lungo da forare P e un’uscita U per lo stesso una volta forato.

Tra le due potrà essere interposto un piano di lavoro π, ad esempio una rulliera a rulli folli, definente un asse X.

Opportunamente, potranno essere previsti dei mezzi di avanzamento 43 del prodotto stesso P lungo la rulliera, ad esempio delle apposite ‘forchette’, come nel caso particolare qui illustrato, oppure sfruttando la spinta dell’operatore o la forza di gravità generata dall’eventuale posizionamento in leggera pendenza della stessa.

In corrispondenza del piano π potranno essere presenti dei mezzi di bloccaggio 10, ad esempio delle pinze, per bloccare il prodotto P sul piano π stesso.

Opportunamente, sopra il piano π potrà essere presente una struttura di supporto 20, ad esempio un portale, costituita da tre travi 21, 22, 23, definenti rispettivamente un asse Y orizzontale e due assi verticali Z, Z’ tra loro paralleli.

Preferibilmente, ogni trave supporterà una testa di foratura 31, 32, 33 avente almeno una posizione di lavoro e una di riposo in cui queste ultime sono rispettivamente a reciproco contatto e lontane con la/dalla relativa faccia da forare.

La prima testa 31 potrà essere posta al disopra del piano di lavoro π in modo da forare la faccia superiore del prodotto lungo P. Le seconda e terza testa 32, 33 potranno essere poste lateralmente al piano di lavoro π e tra loro affacciate, in modo da forare le facce laterali del prodotto P stesso.

Ogni testa di foratura 31, 32, 33 potrà essere azionata e guidata da robot cartesiani 40 movimentanti ciascuna testa lungo tre direzioni nello spazio definite dagli assi X, Y, Z o assi a questi paralleli.

Opportunamente, potrà essere presente una camera di lavoro 50 posizionata al disotto del piano di lavoro π in cui potrà essere posizionata una quarta testa di foratura 34.

In tal modo, le teste di foratura 31, 32 e 33, 34 potranno essere a due a due rispettivamente affacciate e il piano di lavoro π potrà essere interposto fra loro.

La camera di lavoro 50 potrà avere uno sviluppo sostanzialmente longitudinale, lungo un asse parallelo all’asse Y.

Preferibilmente, la quarta testa di foratura 34 potrà essere di forma in sezione trasversale trapezoidale, con la base minore 34’ reciprocamente affacciata al piano di lavoro π e superfici laterali 34’’ di forma ‘spiovente’.

Opportunamente, l’impianto 1 potrà prevedere dei mezzi di convogliamento 51 dei trucioli formati durante la foratura del prodotto lungo P da parte della prima, seconda e terza testa di foratura 31, 32, 33.

Tali mezzi di convogliamento 51 potranno comprendere le stesse superfici spioventi 34’’ e una coppia di nastri trasportatori 52 posizionati alla base di queste ultime.

I nastri trasportatori 52 potranno convogliare i trucioli verso la camera di raccolta 53 posizionata in corrispondenza del loro fine corsa.

Vantaggiosamente, sulla superficie 34’ potranno essere previste delle guide 35 sulle quali potrà traslare un carrello 60 tramite un attuatore lineare, ad esempio il meccanismo pignone 61 – cremagliera 62, come illustrato in FIG.2.

Preferibilmente la cremagliera 62 potrà essere ancorata al carrello 60.

Il pignone 61 potrà, inoltre, essere azionato da un motore elettrico 40’ in modo tale da consentire il moto rettilineo della cremagliera 62 e quindi del carrello 60 ad essa ancorato. Opportunamente, sul carrello 60 potrà essere ancorato un secondo motore elettrico 40’’ azionante un secondo pignone 61’ mobile lungo una cremagliera 62’.

Quest’ultima potrà essere reciprocamente accoppiata ad un pistone 63 e ad un mandrino 64 supportante la punta di foratura 65.

Il moto rettilineo della cremagliera 62’ consentirà la movimentazione della punta di foratura 65 parallelamente agli assi Z, Z’, mentre il moto rettilineo della cremagliera 62’ consentirà la movimentazione della punta di foratura 65 parallelamente all’asse Y.

Secondo un particolare esempio di realizzazione, per ottenere una movimentazione della quarta testa di foratura 34 parallelamente all’asse X si potrà traslare il prodotto P sul piano π o aggiungere un ulteriore attuatore lineare all’assieme costituito da pistone 63 e mandrino 64.

Opportunamente, la rulliera potrà avere un’apertura A di dimensioni atte al passaggio della punta di foratura 65 per poter forare la superficie inferiore del prodotto P.

Altresì, la prima, seconda e terza testa di foratura 31, 32, 33 potranno comprendere una punta 65’ atta a venire rispettivamente a reciproco contatto con la faccia superiore e laterali del prodotto P.

Opportunamente, ogni testa di foratura 31, 23, 33, 34 potrà avere un pacco punte 66 con punte di differenti diametri e/o in sostituzione l’una dell’altra nel caso una di esse sia inutilizzabile.

Preferibilmente, il moto di ogni testa di foratura 31, 32, 33, 34 potrà essere governato da opportuni mezzi di comando 41, 42 ad esempio un software di programmazione oppure pulsantiere, manopole, leve o joystick azionabili manualmente dall’operatore. Tali mezzi di comando 41, 42 saranno collegati ai mezzi motori 40, 40’, 40’’ mediante opportuni cavi.

Da quanto sopra descritto, è evidente che l'invenzione raggiunge gli scopi prefissatisi. L’invenzione è suscettibile di numerose modifiche e varianti. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, ed i materiali potranno essere diversi a seconda delle esigenze, senza uscire dall'ambito di tutela del trovato definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Un impianto per la foratura di prodotti lunghi (P) in acciaio strutturale di tipo tubolare a sezione quadrangolare aventi una faccia superiore, una faccia inferiore e due facce laterali, comprendente: - un’entrata (E) per il prodotto lungo (P) da forare; - un’uscita (U) per il prodotto lungo (P) forato; - un piano di lavoro (π) interposto tra detta entrata (E) e detta uscita (U); - mezzi di bloccaggio (10) del prodotto lungo (P) per bloccarlo su detto piano di lavoro (π) in modo che la faccia inferiore del primo (P) giaccia su quest’ultimo (π); - almeno una struttura di supporto (20) sovrastante detto piano di lavoro (π), comprendente: - una prima testa di foratura (31) posta al disopra di detto piano di lavoro (π) per forare la faccia superiore del prodotto lungo (P); - una seconda e una terza testa di foratura (32, 33) poste lateralmente da parti opposte rispetto a detto piano di lavoro (π) per forare le facce laterali del prodotto lungo (P); - primi mezzi di comando (41) agenti selettivamente ed indipendentemente su ognuna di dette prima, seconda e terza testa di foratura (31, 32, 33) per movimentarle fra una posizione di riposo lontana dalla rispettiva faccia superiore o laterale e una posizione di lavoro a reciproco contatto con la stessa; caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre: - almeno una camera di lavoro (50) posizionata al disotto di detto piano di lavoro (π); - almeno una quarta testa di foratura (34) posizionata in detta camera di lavoro (50); - mezzi di convogliamento (51) dei trucioli formati durante la foratura del prodotto lungo (P) da parte di dette prima, seconda e terza testa di foratura (31, 32, 33); - secondi mezzi di comando (42) agenti selettivamente ed indipendentemente su detta quarta testa di foratura (34) per movimentarla fra una posizione di riposo lontana dalla rispettiva faccia inferiore e una posizione di lavoro a reciproco contatto con la stessa; - almeno una camera di raccolta (53) operativamente cooperante con detti mezzi di convogliamento (51) per raccogliere i trucioli provenienti dagli stessi; ed inoltre caratterizzato dal fatto che detto piano di lavoro (π) comprende almeno un’apertura (A) di dimensioni sufficienti a consentire il passaggio di detta quarta testa di foratura (34) per forare la faccia inferiore del prodotto lungo (P).
2. Impianto secondo la rivendicazione 1, in cui detta struttura di supporto (20) include una prima, seconda e terza trave (21, 22, 23), detta prima trave (21) essendo orizzontale e definendo un primo asse (Y), dette seconda e terza trave (22, 23) essendo verticali e definendo un secondo e terzo asse (Z, Z’) tra loro reciprocamente paralleli, detta prima, seconda e terza trave (21, 22, 23) includendo rispettivamente detta prima, seconda e terza testa di foratura (31, 32, 33).
3. Impianto secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta struttura di supporto (20) e detto piano di lavoro (π) poggiano sul suolo, detta camera di lavoro (50) essendo realizzata al disotto del livello del suolo.
4. Impianto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta camera di lavoro (50) include primi mezzi di guida (35, 62, 62’) per guidare detta quarta testa di foratura (34) almeno lungo un asse parallelo a detto primo asse (Y) e almeno lungo un asse parallelo a detto secondo e terzo asse (Z, Z’).
5. Impianto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta camera di lavoro (50) include primi mezzi motori (40’, 40’’) agenti su detta quarta testa di foratura (34) per movimentarla fra dette posizioni di riposo e di lavoro, detti secondi mezzi di comando (42) essendo operativamente collegati con detti primi mezzi motori (40’, 40’’).
6. Impianto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di convogliamento (51) includono almeno un nastro trasportatore (52), rispettivamente una coppia di nastri trasportatori (52), posizionato, rispettivamente posizionati, alla base di detta quarta testa di foratura (34), quest’ultima presentando una superficie spiovente (34’’) affacciata a detto piano di lavoro (π) per convogliare i trucioli sequenzialmente verso detto almeno un nastro trasportatore (52), rispettivamente detta coppia di nastri trasportatori (52), e detta camera di raccolta (53), quest’ultima essendo posizionata in corrispondenza del fine corsa di detto almeno un nastro trasportatore (52), rispettivamente di detta coppia di nastri trasportatori (52).
7. Impianto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto piano di lavoro (π) presenta uno sviluppo sostanzialmente longitudinale definente un quarto asse (X) perpendicolare a detto primo, secondo e terzo asse (Y, Z, Z’), essendo previsti mezzi di avanzamento (43) del prodotto lungo (P) lungo detto quarto asse (X).
8. Impianto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta struttura di supporto (20) include secondi mezzi di guida (40) per guidare detta prima, seconda e terza testa di foratura (31, 32, 33), essendo previsti secondi mezzi motori (40) agenti selettivamente ed indipendentemente su detta prima, seconda e terza testa di foratura (31, 32, 33) per movimentarle lungo detto primo, secondo o terzo e quarto asse (Y, Z, Z’, X) o assi ad essi paralleli, detti secondi mezzi motori (40) essendo operativamente collegati con detti primi mezzi di comando (41).
9. Impianto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui dette prima, seconda, terza e quarta testa di foratura (31, 32, 33, 34) comprendono almeno una punta (65, 65’) atta a venire a reciproco contatto rispettivamente con la faccia superiore, le facce laterali e la faccia inferiore di detto prodotto lungo (P) quando detti primi e secondi mezzi di comando (41, 42) movimentano dette prima, seconda, terza e quarta testa di foratura (31, 32, 33, 34) fra la posizione di riposo lontana dalla rispettiva faccia superiore, laterali e inferiore e la posizione di lavoro a reciproco contatto con le stesse.
10. Impianto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta prima e seconda e terza e quarta testa di foratura (31, 32; 33, 34) sono a due a due affacciate rispetto a detto piano di lavoro (π), quest’ultimo essendo tra loro interposto.