IT201800005069A1 - FEEDING EQUIPMENT FOR SEMI-FINISHED PRODUCTS OF ELONGATED SHAPE FOR A USING MACHINE - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION having the title
APPARATO ALIMENTATORE DI SEMILAVORATI DI FORMA FEEDING EQUIPMENT FOR SEMI-FINISHED SHAPED PRODUCTS
ELONGATA PER UNA MACCHINA UTILIZZATRICE ELONGATED FOR A USER MACHINE
Il presente trovato si riferisce alle attrezzature di servizio di una macchina utensile, in particolare di una macchina tipo tornio, e concerne un apparato alimentatore di semilavorati di forma elongata, quali, ad esempio, barre o tubi metallici. The present invention relates to the service equipment of a machine tool, in particular of a lathe-type machine, and concerns an apparatus for feeding semi-finished products of elongated shape, such as, for example, metal bars or tubes.
E' noto che in una macchina utensile tipo tornio, i semilavorati in barra, destinati alla lavorazione d'utensile sono alimentati attraverso un convogliatore tubolare avente dimensioni fisse ed invariabili il quale è alloggiato nella struttura stessa della macchina utensile. It is known that in a lathe-type machine tool, the semi-finished bar products intended for tool processing are fed through a tubular conveyor having fixed and invariable dimensions which is housed in the structure of the machine tool itself.
I semilavorati in barra possono avere vari diametri, a seconda delle necessità della specifica lavorazione, con il solo limite del diametro massimo stabilito dal diametro del convogliatore della macchina utensile, attraverso il quale i semilavorati sono destinati a transitare. Semi-finished bar products can have various diameters, depending on the needs of the specific processing, with the only limit being the maximum diameter established by the diameter of the machine tool conveyor, through which the semi-finished products are intended to pass.
Nell'uso della macchina utensile, i semilavorati in barra sono sempre supportati ad una loro estremità dal mandrino della macchina utensile; mentre il resto della barra viene sostenuto da supporti esterni al convogliatore, oppure da speciali pinze che vengono opportunamente inserite nel convogliatore. When using the machine tool, the semi-finished bar products are always supported at one end by the spindle of the machine tool; while the rest of the bar is supported by supports external to the conveyor, or by special grippers which are suitably inserted into the conveyor.
In generale, per effetto della distanza intercorrente tra i supporti ed il mandrino e per effetto della differenza di dimensioni tra il diametro del convogliatore ed il diametro del semilavorato in barra, la tratta di semilavorato intermedia ai supporti ed eventualmente contenuta anche all'interno del convogliatore tende ad inflettere in misura più o meno grande. In general, due to the distance between the supports and the spindle and due to the difference in size between the diameter of the conveyor and the diameter of the semi-finished product in the bar, the section of semi-finished product intermediate to the supports and possibly also contained within the conveyor it tends to inflict to a greater or lesser extent.
In conseguenza di ciò il baricentro di massa del semilavorato in barra viene a dislocarsi ad una certa distanza dall'asse geometrico della barra, ovvero dall'asse del convogliatore e del mandrino della macchina utensile che sono allineati all’asse geometrico sopra citato. As a result of this, the center of mass of the semi-finished product in the bar is displaced at a certain distance from the geometric axis of the bar, or from the axis of the conveyor and spindle of the machine tool which are aligned to the geometric axis mentioned above.
Per effetto del moto rotatorio che la barra assume a seguito della rotazione in solido con il mandrino della macchina utensile, questa eccentricità di massa – anche se di entità modesta- tende per effetto delle forze d'inerzia ad incrementare la freccia di deformazione elastica propria della flessione statica e a divenire anche causa di innesco di vibrazioni meccaniche che da un lato hanno rilievo negativo per la qualità della lavorazione e da un altro lato sono responsabili della generazione di rumore ambientale che è causa di notevole disagio per il personale addetto alla lavorazione che vi rimane esposto lungamente per tutta la durata delle lavorazioni. Due to the effect of the rotary motion that the bar assumes following the solid rotation with the spindle of the machine tool, this mass eccentricity - even if of modest entity - tends, due to the effect of inertia forces, to increase the elastic deformation deflection of the machine tool. static bending and also becoming the cause of triggering of mechanical vibrations which on the one hand have a negative impact on the quality of the processing and on the other hand are responsible for the generation of environmental noise which causes considerable inconvenience for the personnel involved in the processing who remain there exhibited at length for the entire duration of the work.
Questi inconvenienti sono tanto più accentuati quanto più è grande la differenza di dimensioni tra la dimensione fisica del convogliatore della macchina utilizzatrice e la dimensione del semilavorato in barra sottoposto alla lavorazione These drawbacks are all the more accentuated the greater the difference in size between the physical size of the conveyor of the user machine and the size of the bar semi-finished product subjected to processing.
Per contenere l'importanza di questi inconvenienti si rende necessario adottare accorgimenti, che si rivelino atti a mantenere l'asse geometrico del semilavorato in barra il più prossimo possibile alla condizione di allineamento con l'asse del convogliatore, ovvero con l'asse geometrico del mandrino della macchina utensile. In una prima tipologia di apparati alimentatori di tecnica nota la barra è fatta avanzare normalmente verso la macchina utensile in guida su un canale, ovvero su una culla sostanzialmente continua, avente in sezione un profilo semicircolare, canale che è allineato con il convogliatore in modo tale da allineare e mantenere il semilavorato sostenuto in condizione di allineamento del proprio asse geometrico con l’asse del mandrino. Ad ogni variazione del diametro del semilavorato in barra, in uso, rispetto al diametro della sezione di profilo della culla semicircolare, si producono inevitabilmente le condizioni che causano gli inconvenienti sopra accennati. Perciò bisognerebbe sostituire la culla ogni volta che essa presenti delle dimensioni diverse da quelle dello specifico semilavorato in barra da accogliere. Tuttavia, poiché la sostituzione comporta tempi passivi e un non breve lavoro preparatorio, nella tecnica nota si tende ad usare una stessa culla anche con alcuni diametri di semilavorati diversi, accettando quindi un certo margine d’errore che dovrà essere tanto più ristretto quanto più elevata dovrà essere la qualità di lavorazione e quanto più basso dovrà essere l'impatto acustico ambientale tollerabile. In order to limit the importance of these drawbacks, it is necessary to adopt precautions, which prove to be able to keep the geometric axis of the semi-finished product in bar as close as possible to the condition of alignment with the axis of the conveyor, or with the geometric axis of the machine tool spindle. In a first type of feeding apparatus of the known technique, the bar is normally made to advance towards the machine tool while guiding on a channel, or on a substantially continuous cradle, having a semicircular profile in section, which channel is aligned with the conveyor in such a way to align and keep the semi-finished product supported in a condition of alignment of its geometric axis with the axis of the spindle. At each variation of the diameter of the semi-finished bar product, in use, with respect to the diameter of the profile section of the semicircular cradle, the conditions which cause the above mentioned inconveniences inevitably arise. Therefore, the cradle should be replaced every time it has dimensions different from those of the specific semi-finished bar to be accommodated. However, since the replacement involves passive times and a not short preparatory work, in the known art there is a tendency to use the same cradle even with some diameters of different semi-finished products, thus accepting a certain margin of error which must be all the more restricted the higher the quality of processing must be and the lower the tolerable environmental acoustic impact must be.
Quando la differenza di diametro è tale da fuoriuscire dal campo di diametri ammissibili, è espediente comune sostituire fisicamente i canali di guida, svincolandone gli organi di fissaggio, smontandoli dal caricatore e montando poi al loro posto dei canali di geometria congruente con il diametro della specifica barra da lavorare. Analoga situazione ed analoghe soluzioni interessano anche degli speciali spintori astiformi che equipaggiano gli apparati alimentatori e che sono previsti per spingere i semilavorati in barra lungo la linea di alimentazione, spintori che necessariamente debbono essere anch'essi allineati geometricamente con l'asse di rotazione del mandrino. When the difference in diameter is such as to exceed the range of admissible diameters, it is a common expedient to physically replace the guide channels, releasing the fastening elements, disassembling them from the loader and then fitting in their place some channels with a geometry congruent with the diameter of the specification. bar to be machined. A similar situation and similar solutions also involve special rod-shaped pushers that equip the feeders and that are designed to push the semi-finished bar products along the feed line, pushers that must necessarily also be geometrically aligned with the rotation axis of the spindle. .
Il cambio dei canali, che sono realizzati normalmente sotto forma di segmenti modulari, posti in successione tra loro ed imbullonati alla struttura dell’apparato, è laborioso e lungo da eseguirsi e comporta fermi macchina che gravano negativamente sul costo di lavorazione. Changing the channels, which are normally made in the form of modular segments, placed in succession and bolted to the structure of the apparatus, is laborious and time-consuming to perform and involves downtime that negatively affect the cost of processing.
Inoltre, le operazioni di sostituzione non sono limitate unicamente al cambio dei canali di guida delle barre, ma riguardano, come detto, anche gli spintori. Furthermore, the replacement operations are not limited only to the change of the guide channels of the bars, but also concern the pushers, as mentioned.
Ad aggravare ulteriormente le operazioni di smontaggio e rimontaggio degli organi operatori del caricatore possono concorrere anche delle operazioni accessorie riguardanti la rimozione e la rimessa in opera dei dispositivi di sicurezza antinfortunistica, che normalmente equipaggiano queste macchine. To further aggravate the disassembly and reassembly operations of the loader operating parts, additional operations may also contribute to the removal and re-installation of the accident prevention safety devices, which normally equip these machines.
In definitiva, i siffatti impianti alimentatori noti vengono ottimizzati per una certa gamma di ristrette dimensioni di barre rivelandosi praticamente incapaci di adattarsi a lavorazioni abbastanza diverse dei diametri dei semilavorati per essi previsti dall’origine. Scopo del presente trovato è pertanto quello di risolvere i problemi tecnici sopra menzionati. Ultimately, such known feeding systems are optimized for a certain range of narrow bar sizes, proving to be practically unable to adapt to quite different machining of the diameters of the semi-finished products originally intended for them. The aim of the present invention is therefore to solve the aforementioned technical problems.
Compito tecnico del presente trovato è pertanto quello di fornire una soluzione ai problemi della tecnica nota proponendo un apparato alimentatore concepito per essere configurabile esattamente per ogni specifico diametro di semilavorato allungato da lavorare è di esserlo per la totalità dei diametri commerciali dei semilavorati in barra che sono contenibili in un convogliatore tubolare di una macchina utensile avente un diametro massimo prestabilito senza necessità di smontare e rimontare organi di collegamento meccanico di sorta. The technical aim of the present invention is therefore to provide a solution to the problems of the known art by proposing a feeding apparatus designed to be configurable exactly for each specific diameter of elongated semi-finished product to be machined and to be so for all the commercial diameters of the semi-finished bar products which are contained in a tubular conveyor of a machine tool having a predetermined maximum diameter without the need to disassemble and reassemble mechanical connection members of any kind.
In accordo con l'invenzione tali risultati sono ottenuti mediante un apparato alimentatore come definito nelle allegate rivendicazioni. In accordance with the invention these results are obtained by means of a power supply apparatus as defined in the attached claims.
Le caratteristiche tecniche ed ulteriori vantaggi del trovato saranno evidenti nel seguito della descrizione di una forma di realizzazione indicativa e non limitativa del trovato fatta con riferimento alle figure degli allegati disegni in cui: The technical characteristics and further advantages of the invention will be evident in the following description of an indicative and non-limiting embodiment of the invention made with reference to the figures of the attached drawings in which:
- la figura 1 è una vista prospettica d'insieme di un alimentatore di semilavorati in barra secondo il trovato; - la figura 2 è una vista parziale della figura 1 che illustra in scala di ingrandimento alcuni particolari dell'alimentatore; Figure 1 is an overall perspective view of a feeder for semi-finished bar products according to the invention; Figure 2 is a partial view of Figure 1 illustrating some details of the power supply on an enlarged scale;
- la figura 3 è una rappresentazione prospettica dei particolari di figura 2 osservati da un diverso punto di vista per meglio evidenziare alcuni dettagli altrimenti non visibili; - figure 3 is a perspective representation of the details of figure 2 observed from a different point of view to better highlight some otherwise not visible details;
- la figura 4 è una vista in pianta dall'alto della figura 1 con particolari asportati per meglio evidenziarne degli altri; Figure 4 is a top plan view of Figure 1 with details removed to better highlight the others;
- la figura 5 è una vista posteriore del trovato di figura 1; figure 5 is a rear view of the invention of figure 1;
- la figura 6 è una vista dall'alto del trovato, come rappresentato in figura 1, illustrato con particolari asportati per meglio evidenziarne degli altri, altrimenti nascosti; figure 6 is a top view of the invention, as shown in figure 1, illustrated with details removed to better highlight others, otherwise hidden;
- la figura 7 è una vista posteriore del trovato, rappresentato in un primo assetto operativo; Figure 7 is a rear view of the invention, shown in a first operational setting;
- la figura 8 è una ulteriore vista posteriore del trovato, di cui alla figura 7, rappresentato in secondo assetto operativo. Figure 8 is a further rear view of the invention, as shown in Figure 7, shown in a second operating position.
Con riferimento alle figure degli uniti disegni, in Figura 1 con 1 è globalmente individuato un apparato alimentatore di semilavorati (2) di forma elongata, previsto per alimentare un convogliatore (3) tubolare di una macchina utilizzatrice, in particolare di una macchina utensile tipo tornio, non rappresentata nei disegni. With reference to the figures of the accompanying drawings, in Figure 1 with 1 an elongated-shaped feeder for semi-finished products (2) is globally identified, designed to feed a tubular conveyor (3) of a user machine, in particular of a lathe-type machine tool , not represented in the drawings.
L'apparato (1) essenzialmente comprende una linea (4) di alimentazione, preferibilmente orizzontale, lungo la quale i semilavorati (2) sono fatti avanzare, ordinatamente in successione, al di sopra di almeno una culla (5) di supporto, longitudinalmente a sé stessi, e fino a transitare al termine dell'avanzamento attraverso detto convogliatore (3); ed un corpo (6) astiforme, elongato e disposto longitudinalmente alla linea (4) di alimentazione, il quale (come meglio evidenziato nelle Figure 2 e 3) è portato da un primo carro (7) il quale è motorizzato e mobile, alternativamente e parallelamente a detta linea (4) di alimentazione, traslando lungo binari, paralleli di guida, indicati con riferimento (32). The apparatus (1) essentially comprises a feed line (4), preferably horizontal, along which the semi-finished products (2) are made to advance, in an orderly succession, above at least one support cradle (5), longitudinally to themselves, and up to transit at the end of the advancement through said conveyor (3); and a rod-shaped body (6), elongated and arranged longitudinally to the feed line (4), which (as better highlighted in Figures 2 and 3) is carried by a first carriage (7) which is motorized and mobile, alternatively and parallel to said feed line (4), translating along parallel guide rails, indicated with reference (32).
L'apparato (1) ulteriormente comprende un corpo (8) tubolare disposto sulla linea (4) di alimentazione, avente cavità (9) interna, assialmente passante, di forma sostanzialmente complementare e dimensioni congruenti con la forma e le dimensioni del corpo (6) astiforme. Il corpo (8)è portato da un secondo carro (10), motorizzato, il quale è alternativamente mobile parallelamente alla linea (4) di alimentazione, con possibilità di traslare anch'esso lungo i binari (32), come chiaramente illustrato in Figura 4. The apparatus (1) further comprises a tubular body (8) arranged on the supply line (4), having an internal cavity (9), axially through, of substantially complementary shape and dimensions congruent with the shape and dimensions of the body (6 ) rod-shaped. The body (8) is carried by a second motorized carriage (10), which is alternatively movable parallel to the supply line (4), with the possibility of translating it along the tracks (32) as well, as clearly illustrated in Figure 4.
I carri (7 e 10) sono motorizzati in modo indipendente così da avvicinarsi e allontanarsi l’uno dall’altro per permettere ai semilavorati (2) in barra di inserirsi sulla culla (5) in posizione intermedia al corpo (6) astiforme e al corpo (8) tubolare, come ben visibile in Figura 4. I carri (7) e (10) sono mossi da rispettivi convogliatori (33,34), disgiunti e paralleli tra loro che sono dotati di nastri metallici chiusi ad anello intorno ad una coppia di pulegge (35,36) di cui almeno una motorizzata. The carriages (7 and 10) are motorized independently so as to approach and move away from each other to allow the semi-finished products (2) in the bar to be inserted on the cradle (5) in an intermediate position to the rod-shaped body (6) and to the tubular body (8), as clearly visible in Figure 4. The carriages (7) and (10) are moved by respective conveyors (33,34), disjoint and parallel to each other which are equipped with metal bands closed in a ring around a pair of pulleys (35,36) of which at least one is motorized.
L'apparato (1) comprende inoltre anche mezzi (11) di controllo e gestione simbolicamente rappresentati in Figura 1 che, opportunamente coordinando in fase motoria le movimentazioni di detti primo e secondo carro (7,10) lungo la linea (4) di alimentazione, consentono ad un detto semilavorato (2), interposto a detto corpo (6) astiforme e a detto corpo (8) tubolare, di penetrare all'interno di detto corpo (8) tubolare, di percorrerlo longitudinalmente verso il convogliatore (3) della macchina utensile, e di transitare - almeno unidirezionalmente attraverso il convogliatore (3) medesimo - su azione longitudinale applicata a detto semilavorato (2). The apparatus (1) also comprises also control and management means (11) symbolically represented in Figure 1 which, suitably coordinating the movements of said first and second carriage (7,10) along the supply line (4) during the motor phase , allow a said semi-finished product (2), interposed with said rod-shaped body (6) and said tubular body (8), to penetrate inside said tubular body (8), to travel longitudinally towards the conveyor (3) of the machine tool, and to pass - at least unidirectionally through the conveyor (3) itself - on a longitudinal action applied to said semi-finished product (2).
E’ da notarsi che, poiché il corpo (8) tubolare è in grado di operare anche all’interno del convogliatore (3) della macchina utilizzatrice, detto corpo (8) tubolare è in grado di fornire al semilavorato (2) un supporto continuo all’interno del convogliatore (3). Una tale caratteristica, in generale vantaggiosa, si rivela particolarmente importante ed utile quando i semilavorati (2) hanno diametro molto ridotto, come ad esempio nella fabbricazione di viti tornite di piccolo diametro. It should be noted that, since the tubular body (8) is able to operate also inside the conveyor (3) of the user machine, said tubular body (8) is able to provide the semi-finished product (2) with a continuous support inside the conveyor (3). Such a feature, which is generally advantageous, is particularly important and useful when the semi-finished products (2) have a very small diameter, such as for example in the manufacture of small diameter turned screws.
L'apparato (1) comprende anche dei mezzi (13) di supporto e guida di detto semilavorato (2) lungo detta linea (4) di alimentazione. The apparatus (1) also comprises means (13) for supporting and guiding said semi-finished product (2) along said feed line (4).
In Figura 6, si nota che i mezzi (13) di supporto e guida, preferibilmente comprendono una pluralità di corpi (14) volventi girevoli, i quali sono dislocati longitudinalmente alla linea (4) di alimentazione includendo preferibilmente una pluralità di rulli (15) bitroncoconici con assi (16) di rotazione trasversali alla linea (4) di alimentazione, serranti in reciproca combinazione un detto semilavorato (2) ad essi interposto, con orientazione longitudinale alla linea (4) di alimentazione e con libertà di traslare in guida ed in asse con il mandrino della macchina longitudinalmente a sé stessi. In Figure 6, it can be seen that the support and guide means (13) preferably comprise a plurality of revolving rolling bodies (14), which are located longitudinally to the feed line (4) preferably including a plurality of rollers (15) bitronchonical with axes (16) of rotation transversal to the feed line (4), clamping in mutual combination a said semi-finished product (2) interposed to them, with longitudinal orientation to the feed line (4) and with freedom to translate in guide and in axis with the machine spindle longitudinally to themselves.
Più in particolare, dalla osservazione comparata delle Figura 7 e 8 si nota che i rulli (15) bitroncoconici possono allontanarsi, o avvicinarsi alla linea (4) di alimentazione, in modo da favorire l'immissione sulla linea (4) di alimentazione dei semilavorati (2) elongati provenienti da idonei mezzi di carico, non illustrati nei disegni. More specifically, from the comparative observation of Figures 7 and 8 it can be seen that the double-tapered rollers (15) can move away from, or approach the feed line (4), so as to facilitate the introduction of the semi-finished products onto the feed line (4). (2) elongates coming from suitable loading means, not shown in the drawings.
E’ possibile inoltre notare dalle medesime Figure 7 e 8 che detto primo carro (7) include anche una slitta (17) motorizzata, traslabile in guida (19) nei due versi di una direzione (18) verticale, trasversale alla linea (4) di alimentazione, la quale slitta (17) supporta detto corpo (6) astiforme. Per effetto della libertà di traslazione posseduta dalla slitta (17) il corpo (6) spintore può essere sollevato in allontanamento ed abbassato in avvicinamento alla culla (5) verticalmente rispetto alla linea (4) - da pensarsi passante per il centro geometrico del corpo (2) tubolare - tra due posizioni limiti di corsa in una prima, operativa delle quali detto corpo (6) astiforme trovasi allineato lungo la linea(4) di alimentazione, nella seconda essendo disassato ed allontanato da essa in condizione inoperativa. It is also possible to note from the same Figures 7 and 8 that said first carriage (7) also includes a motorized slide (17), which can be translated into the guide (19) in both directions of a vertical direction (18), transversal to the line (4) feed, which slide (17) supports said rod-like body (6). Due to the freedom of translation possessed by the slide (17) the pusher body (6) can be raised away from and lowered towards the cradle (5) vertically with respect to the line (4) - to be thought of passing through the geometric center of the body ( 2) tubular - between two stroke limit positions in a first, operative of which said rod-shaped body (6) is aligned along the feed line (4), in the second being offset and moved away from it in an inoperative condition.
La guida (19) è preferibilmente aperta ad una estremità superiore per consentire il disimpegno ed il successivo impegno, rapidi, del corpo (6) astiforme. Ciò, unicamente al fatto che una traslazione analoga parallela in direzione verticale è consentita anche al corpo (8) tubolare (mediante relativi attuatori lineari indicati con (37), rende ragione del fatto che l'apparato (1) consente la sostituzione rapida, manuale, senza alcuna operazione di smontaggio e successivo rimontaggio, del corpo (6) astiforme, del corpo (8) tubolare, o di entrambi tali componenti per far sì che i semilavorati (2) di qualsiasi diametro risultino sempre perfettamente centrati ed allineati con il mandrino della macchina utensile. The guide (19) is preferably open at an upper end to allow rapid disengagement and subsequent engagement of the rod-shaped body (6). This, only to the fact that an analogous parallel translation in the vertical direction is also allowed to the tubular body (8) (by means of relative linear actuators indicated with (37), explains the fact that the apparatus (1) allows rapid, manual replacement , without any disassembly and subsequent reassembly operation, of the rod-shaped body (6), of the tubular body (8), or of both of these components to ensure that the semi-finished products (2) of any diameter are always perfectly centered and aligned with the spindle of the machine tool.
Da quanto sopra esposto appare evidente che le riconfigurazioni dell'apparato (1) in relazione a mutate necessità di lavorazione, sono eseguibili senza alcun smontaggio e rimontaggio di organi di fissaggio delle parti, quali ad esempio bulloni, chiavette, linguette e simili. Il trovato raggiunge pienamente i dichiarati scopi e si qualifica anche per l’ulteriore vantaggio di comportare tempi di carica delle barre sulla linea (4) di alimentazione molto brevi con avanzamenti rapidi degli elementi (2) elongati lungo la linea (4) di avanzamento. From the foregoing it is evident that the reconfigurations of the apparatus (1) in relation to changed machining needs can be carried out without any disassembly and reassembly of parts for fixing the parts, such as for example bolts, keys, tabs and the like. The invention fully achieves the stated purposes and also qualifies for the further advantage of involving very short loading times of the bars on the feed line (4) with rapid advances of the elements (2) elongated along the feed line (4).
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