IT201800006219A1

IT201800006219A1 - Centro di lavoro

Info

Publication number: IT201800006219A1
Application number: IT102018000006219A
Authority: IT
Priority date: 2018-06-12
Filing date: 2018-06-12
Publication date: 2019-12-12
Also published as: US11344983B2; EP3581329B1; US20190375063A1; EP3581329A1

Description

Titolo: CENTRO DI LAVORO

Il presente trovato ha come oggetto un centro di lavoro, del tipo di una macchina CNC (computer numerical control, in inglese) e simili, idoneo ad eseguire specifiche lavorazioni meccaniche su specifici pezzi. Generalmente i centri di lavoro eseguono lavorazioni con asportazione di truciolo, quali ad esempio foratura, fresatura e simili.

E' noto il ricorso a questa tipologia di dispositivi per le lavorazioni che prevedono diverse fasi consecutive: infatti un centro di lavoro può disporre di un predefinito numero di stazioni ed il pezzo da lavorare, passando da una stazione a quelle successiva, subirà una serie di lavorazioni meccaniche corrispondente alla sequenza di fasi operative previste.

E' frequente il ricorso a disposizioni delle stazioni operative lungo una traiettoria circolare, allo scopo di consentire al pezzo di subire tutte le necessarie operazioni mentre si muove lungo una traiettoria circolare.

In questo modo è sufficiente disporre i gruppi di immorsamento destinati a sostenere i pezzi da sottoporre a lavorazioni su una giostra rotante, in modo che possano essere via via allineati alle stazioni operative.

Questa tipologia di centro di lavoro, pur risultando particolarmente efficiente e di ingombri contenuti (rispetto ad una versione in cui i pezzi da sottoporre a lavorazione si muovono lungo una traiettoria lineare), implica la realizzazione di stazioni operative fisse esterne alla giostra (complicando l'installazione e la regolazione del centro di lavoro) oppure l'uso di gruppi di immorsamento a sbalzo (montati su lunghi bracci di sostegno).

La lunghezza dei bracci di sostegno può influire influisce negativamente sulla precisione delle lavorazioni in quanto gli stessi possono essere soggetti a flessione quando l'utensile della stazione operativa riscontra sul pezzo durante la lavorazione.

Per scongiurare eventuali flessioni è necessario sovradimensionare i bracci, rendendo poi però più complessa ed onerosa la relativa movimentazione e lo specifico posizionamento (i fenomeni inerziali possono introdurre degli scostamenti rispetto alla configurazione di allineamento ideale).

Compito principale del presente trovato è quello di risolvere i problemi sopra esposti, proponendo un centro di lavoro di ingombri contenuti e facile installazione.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di proporre un centro di lavoro di elevata precisione nelle lavorazioni.

Un altro scopo del trovato è quello di proporre un centro di lavoro di elevata precisione in termini di posizionamento ed allineamento dei pezzi in lavorazione con le stazioni operative.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un centro di lavoro di costi contenuti relativamente semplice realizzazione pratica e di sicura applicazione.

Questo compito e questi scopi vengono raggiunti da un centro di lavoro del tipo comprendente almeno una stazione operativa con base fissa provvista di almeno un utensile, ed almeno un gruppo di immorsamento, per almeno un pezzo da sottoporre alle lavorazioni, mobile tra almeno una configurazione di allineamento ad una stazione operativa ed almeno una configurazione disallineata dalla stazione stessa, caratterizzato dal fatto che comprende un basamento fisso, provvisto di una colonna sostanzialmente centrale per il sostegno di un piano di sostegno per l'almeno una stazione operativa, una unità di motorizzazione, accoppiata alla colonna, la porzione rotante dell'unità di motorizzazione è accoppiata ad una tavola rotante disposta affacciata, prossima e parallela a detto piano di sostegno, detto almeno un gruppo di immorsamento essendo solidale a detta tavola rotante.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del centro di lavoro secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

la fig.1 rappresenta, in vista laterale sezionata secondo un piano trasversale, un centro di lavoro secondo il trovato.

Con particolare riferimento a tali figure è indicato globalmente con 1 un centro di lavoro secondo il trovato.

Il centro di lavoro 1 secondo il trovato comprende almeno una stazione operativa 2 fissa provvista di almeno un utensile, ed almeno un gruppo di immorsamento 3, per almeno un pezzo da sottoporre alle lavorazioni.

Il gruppo di immorsamento 3 risulta essere mobile tra almeno una configurazione di allineamento all'almeno una stazione operativa 2 ed almeno una configurazione disallineata dalla stazione 2 stessa.

Con particolare riferimento ad una soluzione realizzativa di indubbio interesse pratico ed applicativo, si specifica che il gruppo di immorsamento 3, per l'almeno un pezzo da sottoporre a lavorazione, potrà efficientemente comprendere mezzi di articolazione della sua porzione di vincolo del pezzo da sottoporre a lavorazione. Tale porzione di vincolo sarà quindi dotata di almeno un grado di libertà preferibilmente scelto tra la rotazione attorno ad un asse verticale e/o orizzontale e la traslazione secondo una corsa predefinita.

Si specifica che una soluzione preferita prevede che il gruppo di immorsamento 3 possa ruotare la sua porzione di vincolo attorno ad un asse verticale ed attorno ad un asse orizzontale.

Il centro di lavoro 1 secondo il trovato comprende inoltre un basamento fisso 4, provvisto di una colonna 5 sostanzialmente centrale per il sostegno di un piano di sostegno 6 per l'almeno una stazione operativa 2.

Il centro di lavoro comprende anche una unità di motorizzazione preferibilmente scelta tra un motore torque 7a, un gruppo costituito da motore 7a - pignone 7b - corona 7c, un gruppo costituito da motore-cinghia-puleggia, un gruppo costituito da motore-catena-corona dentata e simili. Non si esclude comunque l'utilizzo di diverse unità di motorizzazione.

Con particolare riferimento alla soluzione realizzativa che prevede l'utilizzo di un motore torque 7a come unità di motorizzazione, si evidenzia che lo stesso risulterà essere calzato sulla colonna 5: l'anello rotorico 8 del motore torque 7a risulterà essere vantaggiosamente accoppiato ad una tavola rotante 9 disposta affacciata, prossima e parallela al piano di sostegno 6.

L'almeno un gruppo di immorsamento 3 risulterà validamente solidale alla tavola rotante 9, potendo quindi muoversi solidalmente alla stessa ed allinearsi/disallinearsi all'almeno una stazione operativa 2.

Soluzioni realizzative che prevedono l'utilizzo di la sostituzione del motore torque 7a con altre unità di motorizzazione risultano intuitive per un qualsiasi tecnico del ramo e per tale ragione non saranno specificamente descritte, pur risultando comprese nell'ambito di tutela definito dalla presente relazione.

Si specifica che, secondo una soluzione realizzativa di indubbio interesse pratico ed applicativo, il basamento fisso 4 comprende una piastra inferiore 10 provvista di organi di vincolo ad un telaio inferiore solidale al suolo. Si specifica inoltre che la colonna 5 sostanzialmente centrale può essere convenientemente vincolata, inferiormente, alla piastra inferiore 10 e, superiormente, al piano di sostegno fisso 6: tali vincoli sono realizzati per mezzo di rispettivi organi filettati. Non si esclude comunque di utilizzare differenti organi di accoppiamento.

Si evidenzia inoltre che il centro di lavoro 1 può comprendere un supporto esterno 11 favorevolmente vincolato alla porzione esterna, prossima al relativo bordo perimetrale, del basamento 4.

Il supporto esterno 11, in tal caso, comprenderà proficuamente rispettivi cuscinetti 12, sostanzialmente in corrispondenza della sua faccia superiore, per il sostegno della tavola rotante 9. Si ritiene utile specificare che i cuscinetti 12 interposti tra il supporto esterno 11 e la tavola rotante 9 potranno essere del tipo scelto tra cuscinetti a rulli incrociati, cuscinetti conici e simili. In linea generale cuscinetti idonei ad esercitare una azione assiale e radiale, garantendo quindi il sostegno della tavola rotante 9 e mantenendone il corretto allineamento.

Con particolare riferimento alla soluzione realizzativa di maggiore interesse attuativo, si specifica che il motore torque 7a comprende un anello statorico fisso 13 stabilmente accoppiato al basamento fisso 10 ed un anello rotorico 8, girevole rispetto all'anello statorico 13, solidale alla tavola rotante 9.

Il motore torque 7a è convenientemente esterno alla colonna 5 ed interno al supporto esterno 11: il motore torque 7a, la colonna 5 ed il supporto esterno 11 sono coassiali.

Va inoltre specificato che, lungo le superficie affacciate e prossime della tavola rotante 9 e del piano di sostegno 6 sono definite rispettive creste 14 e scanalature 15 tra loro coniugate: creste 14 e scanalature 15 sono reciprocamente compenetrantesi.

Si specifica che, con particolare riferimento a soluzioni realizzative di elevata efficienza e produttività, le stazioni operative 2 possono validamente una pluralità, angolarmente ripartite lungo il piano di sostegno 6 e superiormente fissate allo stesso.

Ciascuna stazione operativa comprenderà rispettivi azionamenti di movimentazione per un mandrino entro cui sarà vincolato il relativo utensile.

Analogamente, anche i gruppi di immorsamento 3 potranno essere una molteplicità, angolarmente ripartiti lungo la tavola rotante 9 ed inferiormente fissati alla stessa per mezzo di bracci radiali 16.

Un elevato numero di gruppi di immorsamento 3 consente l'esecuzione contemporanea di lavorazioni in sequenza di una serie di pezzi, garantendo una elevata produttività del centro di lavoro 1.

La particolare struttura del centro di lavoro 1 permette di evitare gruppi di immorsamento 3 a sbalzo (infatti i gruppi di immorsamento 3 sono vincolati alla tavola rotante 9 per mezzo di bracci 16 aventi una sporgenza minima dal bordo della tavola 9 stessa).

Con particolare riferimento ad una soluzione realizzativa di sicura implementazione, la stazione operativa 2 provvista di almeno un utensile può convenientemente comprendere organi di articolazione per la movimentazione dell'utensile stesso con almeno tre gradi di libertà, risultando quindi una stazione operativa 2 del tipo normalmente definito nel settore tecnico di riferimenti come una "unità operativa a tre assi".

Vantaggiosamente il presente trovato risolve i problemi esposti in precedenza, proponendo un centro di lavoro 1 di ingombri contenuti e facile installazione.

Infatti il corretto allineamento delle stazioni operative 2 ai gruppi di immorsamento 3 è garantito dalla struttura stessa del centro di lavoro 1 e quindi non sono richieste particolari precauzioni in fase di installazione (tutte i componenti sono accoppiati al medesimo basamento 4).

Convenientemente il centro di lavoro 1 presenta una elevata precisione nelle lavorazioni. Infatti la posizione reciproca delle stazioni operative 2 e dei gruppi di immorsamento 3 è garantita dalla presenza dei cuscinetti 12 e degli accoppiamenti tra le creste 14 e le scanalature 15.

Utilmente il centro di lavoro 1 garantisce di ottenere anche un elevata precisione in termini di posizionamento ed allineamento dei pezzi in lavorazione con le stazioni operative 2: nel caso in cui si adotti come unità di motorizzazione il motore torque 7a, ad esempio, si otterrà una particolare precisione, il motore torque 7a, inoltre, potrà essere gestito attraverso logiche di controllo volte alla minimizzazione dell'errore di posizionamento. Simili precisioni potranno essere ottenute per mezzo di altre unità di motorizzazione, sottoposte a specifiche logiche di controllo.

Proficuamente il centro di lavoro 1 secondo il trovato risulta particolarmente ergonomico e di agevole utilizzo per il personale addetto: la tavola rotante 9 è infatti facilmente accessibile dall'esterno per lo svolgimento di qualsiasi operazione di cambio formato o manutenzione, garantendo che tutti i componenti coinvolti risultino comodamente raggiungibili.

Vantaggiosamente il centro di lavoro 1 secondo il trovato risulta essere di relativamente semplice realizzazione pratica e di costi contenuti: tali caratteristiche rendono il centro di lavoro 1 secondo l'invenzione una innovazione di sicura applicazione.

Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Negli esempi di realizzazione illustrati singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno essere in realtà intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione.

In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims

1. Centro di lavoro del tipo comprendente almeno una stazione operativa (2) con base fissa provvista di almeno un utensile, ed almeno un gruppo di immorsamento (3), per almeno un pezzo da sottoporre alle lavorazioni, mobile tra almeno una configurazione di allineamento ad una stazione operativa (2) ed almeno una configurazione disallineata dalla stazione (2) stessa, caratterizzato dal fatto che comprende un basamento fisso (4), provvisto di una colonna (5) sostanzialmente centrale per il sostegno di un piano di sostegno (6) per l'almeno una stazione operativa (2), una unità di motorizzazione (7a, 7b), accoppiata alla colonna (5), la porzione rotante (8) dell'unità di motorizzazione (7a, 7b) è accoppiata ad una tavola rotante (9) disposta affacciata, prossima e parallela a detto piano di sostegno (6), detto almeno un gruppo di immorsamento (3) essendo solidale a detta tavola rotante (9).

2. Centro di lavoro, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che un supporto esterno (11) è vincolato alla porzione esterna, prossima al relativo bordo perimetrale, di detto basamento (4), detto supporto esterno (11) comprendendo componenti preferibilmente scelti tra cuscinetti (12) ed organi di supporto e guida della rotazione, sostanzialmente in corrispondenza della sua faccia superiore, per il sostegno di detta tavola rotante (9).

3. Centro di lavoro, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti cuscinetti (12) interposti tra detto supporto esterno (11) e detta tavola rotante (9) sono del tipo di cuscinetti a rulli incrociati, cuscinetti conici e simili.

4. Centro di lavoro, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta unità di motorizzazione è costituita da un motore torque (7a, 7b) che comprende un anello statorico fisso (13) stabilmente accoppiato a detto basamento fisso (4) ed un anello rotorico (8), girevole rispetto al detto anello statorico (13), solidale alla detta tavola rotante (9).

5. Centro di lavoro, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto motore torque (7a, 7b) è esterno a detta colonna (5) ed interno a detto supporto esterno (11), detto motore torque (7a, 7b), detta colonna (5) e detto supporto esterno (11) essendo coassiali.

6. Centro di lavoro, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta unità di motorizzazione è costituita da un gruppo costituito da un motore elettrico controllato (7b) supportante un pignone (7c), solidale all'albero del detto motore elettrico (7b) ed una corona dentata (7d), accoppiata al detto pignone (7c) e solidale alla detta tavola rotante (9).

7. Centro di lavoro, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette stazioni operative (2) sono una pluralità, angolarmente ripartite lungo detto piano di sostegno (6) e superiormente fissate allo stesso.

8. Centro di lavoro, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti gruppi di immorsamento (3) sono una molteplicità, angolarmente ripartiti lungo detta tavola rotante (9) ed inferiormente fissati alla stessa per mezzo di bracci radiali (16).

9. Organo di irrigidimento, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta stazione operativa (2) provvista di almeno un utensile comprende organi di articolazione per la movimentazione del detto utensile con almeno tre gradi di libertà, risultando una stazione operativa (2) del tipo denominato a tre assi.

10. Organo di irrigidimento, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti gruppi di immorsamento (3) per almeno un pezzo da sottoporre a lavorazione comprendono mezzi di articolazione della loro porzione di vincolo del pezzo da sottoporre a lavorazione, detta porzione di vincolo avendo almeno un grado di libertà preferibilmente scelto tra la rotazione attorno ad un asse verticale e/o orizzontale e la traslazione secondo una corsa predefinita.