IT201900006561A1 - Macchina utensile a traversa mobile con compensazione della deformazione torsionale e della deformazione flessionale della traversa - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Descrizione dell’INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

“Macchina utensile a traversa mobile con compensazione della deformazione torsionale e della deformazione flessionale della traversa”

Campo di applicazione dell’invenzione

La presente invenzione trova applicazione nel settore delle macchine utensili aventi una testa motrice traslabile lungo uno o più assi. Tra le macchine utensili di questa tipologia, quelle cui si riferisce la presente invenzione sono, in particolare, le macchine utensili cosiddette “a traversa mobile”, ossia macchine utensili la cui incastellatura comprende una traversa, lungo la quale la testa motrice è traslabile orizzontalmente, sorretta da un montante lungo il quale la traversa è traslabile verticalmente.

A scanso di equivoci, è opportuno tener presente che esistono macchine utensili la cui traversa è movibile orizzontalmente anziché verticalmente. Per comodità di esposizione, qui e nel seguito della presente descrizione con l’espressione “macchina utensile a traversa mobile” si intende una macchina utensile la cui traversa è movibile verticalmente.

Nelle macchine utensili a traversa mobile, il peso della testa motrice e le forze di taglio che si generano tra l’utensile della macchina ed il pezzo oggetto di lavorazione fanno sì che la traversa subisca sia una deformazione torsionale attorno ad un asse (orizzontale) parallelo alla direzione lungo cui si estende la stessa, sia una deformazione flessionale in un piano verticale ove giacerebbe la traversa se quest’ultima venisse schematizzata con un segmento orizzontale. La presente invenzione concerne una macchina utensile a traversa mobile con un’innovativa compensazione, almeno parziale, delle suddette deformazioni torsionale e flessionale.

Rassegna dell’arte nota

Nelle macchine utensili a traversa mobile le sopra citate deformazioni, se non compensate, non consentono un corretto posizionamento dell’utensile. Attualmente la compensazione di dette deformazioni avviene integrando nella traversa, in posizioni opportune, uno o più cilindri idraulici le cui dilatazioni o compressioni (comandate dal CNC della macchina utensile) esercitano sulla traversa delle spinte che si oppongono agli sforzi responsabili delle suddette deformazioni torsionale e flessionale.

I cilindri idraulici, però, complicano notevolmente la struttura della macchina utensile. In aggiunta a ciò, le compensazioni attuate dai cilindri idraulici potrebbero risultare non sufficienti nell’ambito di alcune lavorazioni che necessitano livelli di precisione particolarmente elevati.

Scopo dell’invenzione

Scopo della presente invenzione è quello di superare gli inconvenienti suddetti indicando una macchina utensile a traversa mobile in cui le sopra citate deformazioni torsionale e flessionale vengono compensate, almeno parzialmente, in modo più semplice e con maggior precisione rispetto alla compensazione attuata nelle macchine utensili dell’arte nota.

Sommario e vantaggi dell’invenzione

Oggetto della presente invenzione è una macchina utensile a traversa mobile comprendente:

• una testa motrice idonea ad alloggiare almeno un utensile;

• una struttura di supporto idonea ad alloggiare un pezzo su cui è effettuabile una lavorazione per asportazione di materiale tramite detto utensile;

• un’incastellatura includente un montante ed una traversa;

• primi mezzi di guida idonei a vincolare detta traversa a traslare verticalmente su detto montante,

detti primi mezzi di guida includendo una prima ed una seconda guida lineare ciascuna delle quali comprendente:

− almeno un binario disposto verticalmente e solidalmente connesso a detto montante;

− almeno una slitta scorrevole su detto binario e solidalmente connessa a detta traversa,

detto binario di detta prima guida essendo distanziato da detto binario di detta seconda guida;

• primi mezzi di movimentazione idonei a far traslare detta traversa su detto montante lungo detti primi mezzi di guida,

detti primi mezzi di movimentazione includendo un primo ed un secondo attuatore lineare ciascuno dei quali comprendente almeno un elemento mobile solidalmente connesso a detta traversa e traslabile verticalmente rispetto a detto montante per mezzo di un motore,

detto elemento mobile di detto primo attuatore essendo distanziato da detto elemento mobile di detto secondo attuatore,

detti primi mezzi di movimentazione includendo inoltre un primo ed un secondo sistema di misura lineare rispettivamente associati a detti primo e secondo attuatore,

ciascuno di detti sistemi di misura comprendendo:

− almeno una riga preferibilmente graduata e solidalmente connessa a detto montante, detta riga essendo preferibilmente disposta verticalmente;

− almeno un cursore scorrevole su detta riga e solidalmente connesso a detta traversa,

dette righe di detti sistemi di misura essendo distanziate l’una dall’altra, detta riga di detto primo sistema di misura essendo più prossima a detto primo attuatore che a detto secondo attuatore,

detta riga di detto secondo sistema di misura essendo più prossima a detto secondo attuatore che a detto primo attuatore,

ciascuno di detti sistemi di misura essendo idoneo a stabilire la posizione del proprio cursore rispetto alla propria riga (e conseguentemente la posizione di detta traversa rispetto a detto montante);

• secondi mezzi di guida idonei a vincolare detta testa motrice a traslare orizzontalmente su detta traversa;

• secondi mezzi di movimentazione idonei a far traslare detta testa motrice su detta traversa lungo detti secondi mezzi di guida,

detti secondi mezzi di movimentazione includendo almeno un attuatore lineare comprendente almeno un elemento mobile solidalmente connesso a detta testa motrice e traslabile orizzontalmente rispetto a detto traversa per mezzo di un motore,

detti secondi mezzi di movimentazione includendo inoltre un sistema di misura lineare associato a detto attuatore di detti secondi mezzi di movimentazione, ed idoneo a stabilire la posizione di detta testa motrice rispetto a detta traversa;

• un’unità di controllo idonea ad acquisire le posizioni di detti cursori e di detta testa motrice da detti sistemi di misura, e a comandare detti motori (dei primi e secondi mezzi di movimentazione) in funzione sia delle posizioni di detti cursori e di detta testa motrice, sia di una lavorazione da effettuare su un pezzo alloggiabile in detta struttura di supporto,

in cui, secondo l’invenzione, detti primi mezzi di guida comprendono inoltre almeno una terza guida lineare includente:

• almeno un binario disposto verticalmente e solidalmente connesso a detto montante;

• almeno una slitta scorrevole su detto binario di detta terza guida e solidalmente connessa a detta traversa,

detto binario di detta terza guida essendo interposto tra detti binari rispettivamente di dette prima e seconda guida così da compensare, almeno parzialmente, una deformazione torsionale cui è soggetta detta traversa attorno ad un asse orizzontale parallelo alla direzione lungo cui si estende la stessa, per effetto del peso di detta testa motrice e di forze di taglio che si generano tra un utensile alloggiabile in detta testa motrice ed un pezzo alloggiabile in detta struttura di supporto durante l’effettuazione di una lavorazione su detto pezzo,

detti primi mezzi di movimentazione comprendendo inoltre almeno un terzo attuatore lineare includente almeno un elemento mobile solidalmente connesso a detta traversa e traslabile verticalmente rispetto a detto montante per mezzo di un motore,

detto elemento mobile di detto terzo attuatore essendo interposto tra detti elementi mobili rispettivamente di detti primo e secondo attuatore,

detti primi mezzi di movimentazione comprendendo anche un terzo sistema di misura lineare associato a detto terzo attuatore e comprendente:

• almeno una riga preferibilmente graduata e solidalmente connessa a detto montante, detta riga essendo preferibilmente disposta verticalmente;

• almeno un cursore scorrevole su detta riga di detto terzo sistema di misura e solidalmente connesso a detta traversa,

detta riga di detto terzo sistema di misura essendo interposta tra dette righe rispettivamente di detti primo e secondo sistema di misura,

detta riga di detto terzo sistema di misura essendo più prossima a detto terzo attuatore che a detti primo e secondo attuatore,

detto terzo sistema di misura essendo idoneo a stabilire la posizione del proprio cursore rispetto alla propria riga,

detta unità di controllo essendo idonea ad acquisire anche la posizione di detto cursore di detto terzo sistema di misura, e a comandare anche detto motore di detto terzo attuatore in funzione sia delle posizioni di detti cursori e di detta testa motrice, sia di una lavorazione da effettuare su un pezzo alloggiabile in detta struttura di supporto in modo da compensare, almeno parzialmente, una deformazione flessionale cui è soggetta detta traversa in un piano verticale (ove essa giacerebbe se venisse schematizzata con un segmento orizzontale) per effetto del peso di detta testa motrice e di forze di taglio che si generano tra un utensile alloggiabile in detta testa motrice ed un pezzo alloggiabile in detta struttura di supporto durante l’effettuazione di una lavorazione su detto pezzo. Detta unità di controllo è cioè idonea a comandare detto motore di detto terzo attuatore in modo da cercare di mantenere orizzontale e rettilinea la deformata a flessione che schematizza la traversa.

Nella macchina utensile oggetto d’invenzione la compensazione della deformazione torsionale della traversa avviene vantaggiosamente dotando quest’ultima di almeno una terza guida lineare interposta tra le due già esistenti (per vincolare la traversa a traslare verticalmente sul montante). La compensazione della deformazione torsionale non avviene pertanto mediante un componente estraneo alla macchina utensile, bensì tramite i primi mezzi di guida della traversa.

Ciò si traduce in una compensazione della deformazione torsionale più precisa rispetto a quella attuata dai suddetti cilindri idraulici dell’arte nota.

Analogamente, la compensazione della deformazione flessionale della traversa ha vantaggiosamente luogo dotando quest’ultima di almeno un terzo attuatore lineare (con il rispettivo motore ed il rispettivo sistema di misura lineare) interposto tra i due attuatori lineari già esistenti (per la movimentazione della traversa sul montante). La compensazione della deformazione flessionale, al pari della compensazione della deformazione torsionale, non avviene pertanto mediante un componente estraneo alla macchina utensile, bensì tramite i primi mezzi di movimentazione della traversa. Ciò si traduce in una compensazione della deformazione flessionale più precisa rispetto a quella attuata dai precedentemente citati cilindri idraulici dell’arte nota.

Altre caratteristiche innovative della presente invenzione sono illustrate nella descrizione che segue e richiamate nelle rivendicazioni dipendenti.

Secondo un aspetto dell’invenzione, detto binario di detta terza guida è sostanzialmente equidistante da detti binari rispettivamente di dette prima e seconda guida.

Vantaggiosamente, secondo questo aspetto dell’invenzione, la posizione del binario della terza guida è tale da rendere ottimale la compensazione della deformazione torsionale della traversa.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, detta slitta di detta terza guida ha una lunghezza non inferiore all’estensione trasversale (ossia in direzione verticale) di detta traversa.

Vantaggiosamente, secondo questo aspetto dell’invenzione, la lunghezza della slitta della terza guida è tale da rendere ottimale la compensazione della deformazione torsionale della traversa.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, detto elemento mobile di detto terzo attuatore essendo connesso a detta traversa in una posizione tale da risultare più prossimo a detta slitta di detta terza guida che a detti elementi mobili rispettivamente di detti primo e secondo attuatore e a dette slitte rispettivamente di dette prima e seconda guida.

Vantaggiosamente, secondo questo aspetto dell’invenzione, essendo l’elemento mobile del terzo attuatore prossimo alla slitta della terza guida, il terzo attuatore risente meno degli sforzi responsabili della sopra citata deformazione torsionale della traversa.

Breve descrizione delle figure

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue di un esempio di realizzazione della stessa e dai disegni annessi, dati a puro titolo esplicativo e non limitativo, in cui: − la figura 1 mostra, in vista prospettica parziale, una macchina utensile secondo la presente invenzione;

− la figura 2 mostra la macchina utensile di figura 1 privata della testa motrice e della traversa;

− la figura 3 mostra, in vista piana frontale, la macchina utensile di figura 1 privata della testa motrice e con in evidenza la deformata a flessione della traversa per effetto del peso della testa motrice.

Descrizione dettagliata di una forma preferita di realizzazione dell’invenzione

Nel seguito della presente descrizione una figura potrà essere illustrata anche con riferimento ad elementi non espressamente indicati in quella figura ma in altre figure. La scala e le proporzioni dei vari elementi raffigurati non corrispondono necessariamente a quelle reali.

La figura 1 mostra una macchina utensile 1, del tipo a traversa mobile (verticalmente), comprendente una testa motrice 2 idonea ad alloggiare almeno un utensile. La macchina 1, oggetto d’invenzione, include una struttura di supporto (non visibile nelle figure) idonea ad alloggiare un pezzo su cui è effettuabile una lavorazione asportando dallo stesso del materiale per il tramite del suddetto utensile. La macchina 1 comprende anche un’incastellatura includente un montante 3, esteso verticalmente, ed una traversa 4, estesa orizzontalmente. Una coppia di guide lineari 5 e 6, preferibilmente del tipo a ricircolo di sfere e precedentemente indicate come “prima e seconda guida”, connettono il montante 3 alla traversa 4 vincolando quest’ultima a traslare verticalmente sul montante 3. Come visibile in figura 2, ciascuna delle guide 5 e 6, comprese nei precedentemente citati “primi mezzi di guida”, include preferibilmente un binario 5a e 6a disposto verticalmente e solidalmente connesso al montante 3. Ciascuna delle guide 5 e 6 comprende inoltre una o più slitte 5b e 6b scorrevoli sul rispettivo binario 5a e 6a, e solidalmente connesse alla traversa 4. A titolo esemplificativo, ciascuna delle guide 5 e 6 comprende un numero di slitte 5b e 6b pari a due.

Il montante 3 e la traversa 4 sono contrapposti l’uno all’altra preferibilmente in corrispondenza di due rispettive pareti 7 e 8. Schematizzando queste ultime con due rispettivi rettangoli, le pareti 7 e 8 sono preferibilmente disposte verticalmente e sono preferibilmente reciprocamente parallele. Il montante 3 è preferibilmente disposto in modo tale per cui i bordi lunghi della parete 7 siano orientati verticalmente. I binari 5a e 6a, anch’essi disposti verticalmente, sono preferibilmente connessi alla parete 7 rispettivamente in prossimità, o in corrispondenza, di detti bordi lunghi. Alla luce di ciò, i binari 5a e 6a sono ad una certa distanza l’uno dall’altro. La traversa 4 è preferibilmente disposta in modo tale per cui i bordi lunghi della parete 8 siano orientati orizzontalmente. Le due slitte 5b e 6b di ciascuna delle guide 5 e 6 sono preferibilmente connesse alla parete 8 rispettivamente in prossimità, o in corrispondenza, di detti bordi lunghi (della parete 8). Alla luce di ciò, le slitte 5b e 6b sono ad una certa distanza l’una dalle altre.

La macchina 1 comprende preferibilmente una seconda coppia di guide lineari 15 e 16 precedentemente identificate con l’espressione “secondi mezzi di guida”. Le guide 15 e 16, al pari delle guide 5 e 6, sono preferibilmente del tipo a ricircolo di sfere. Le guide 15 e 16 connettono la traversa 4 alla testa 2 vincolando quest’ultima a traslare orizzontalmente sulla traversa 4. Ciascuna delle guide 15 e 16 include preferibilmente un binario 15a e 16a disposto orizzontalmente e solidalmente connesso alla traversa 4. Ciascuna delle guide 15 e 16 comprende inoltre una o più slitte 15b e 16b (visibili in figura 3) scorrevoli sul rispettivo binario 15a e 16a, e solidalmente connesse alla testa 2. A titolo esemplificativo, ciascuna delle guide 15 e 16 comprende un numero di slitte 15b e 16b pari a due.

La traversa 4 e la testa 2 sono contrapposte l’una all’altra preferibilmente in corrispondenza di due rispettive pareti 17 e 18. Schematizzando queste ultime con due rispettivi rettangoli, le pareti 17 e 18 sono preferibilmente disposte verticalmente e sono preferibilmente reciprocamente parallele. La parete 17 è inoltre preferibilmente parallela alla parete 8 e contrapposta a quest’ultima. La parete 17 è preferibilmente disposta in modo tale per cui i bordi lunghi della stessa siano orientati orizzontalmente. I binari 15a e 16a, anch’essi disposti orizzontalmente, sono preferibilmente connessi alla parete 17 rispettivamente in prossimità, o in corrispondenza, di detti bordi lunghi (della parete 17). Alla luce di ciò, i binari 15a e 16a sono ad una certa distanza l’uno dall’altro. La testa 2 è preferibilmente disposta in modo tale per cui i bordi lunghi della parete 18 siano orientati verticalmente. Le due slitte 15b e 16b di ciascuna delle guide 15 e 16 sono preferibilmente connesse alla parete 18 rispettivamente in prossimità, o in corrispondenza, di detti bordi lunghi (della parete 18). Alla luce di ciò, le slitte 15b e 16b sono ad una certa distanza l’una dalle altre.

La macchina 1 comprende una coppia di attuatori lineari 20 e 21 parzialmente interposti tra il montante 3 e la traversa 4. Gli attuatori 20 e 21 sono preferibilmente del tipo con azionamento a vite a ricircolo di sfere e sono stati precedentemente indicati come “primo e secondo attuatore”. Ciascuno degli attuatori 20 e 21, compresi nei precedentemente citati “primi mezzi di movimentazione”, include preferibilmente una vite 20a e 21a disposta verticalmente e connessa al montante 3. Le viti 20a e 21a sono preferibilmente connesse, ad una o ad entrambe le estremità, alla parete 7 preferibilmente in modo da giacere rispettivamente in prossimità dei bordi lunghi di quest’ultima, più preferibilmente rispettivamente in prossimità dei binari 5a e 6a. Alla luce di ciò, le viti 20a e 21a sono ad una certa distanza l’una dall’altra. Per inciso, essendo sia i binari 5a e 6a, sia le viti 20a e 21a disposti verticalmente, i binari 5a e 6a e le viti 20a e 21a sono reciprocamente paralleli.

Ciascuno degli attuatori 20 e 21 comprende inoltre una o più chiocciole 20b o 21b (precedentemente indicate come “elementi mobili”) scorrevoli sulla rispettiva vite 20a e 21a, e solidalmente connesse alla traversa 4. A titolo esemplificativo, ciascuno degli attuatori 20 e 21 comprende una sola chiocciola 20b e 21b. Le chiocciole 20b e 21b sono preferibilmente connesse alla parete 8 in prossimità o in corrispondenza del bordo lungo superiore di quest’ultima, più preferibilmente rispettivamente in prossimità delle slitte 5b e 6b connesse alla traversa 4 in corrispondenza di detto bordo lungo superiore. Alla luce di ciò, le chiocciole 20b e 21b sono ad una certa distanza l’una dall’altra.

La macchina 1 comprende, per ciascuno degli attuatori 20 e 21, un motore 22 e 23 connesso sia al montante 3, sia alla rispettiva vite 20a e 21a. Detto motore 22 e 23 è idoneo a far ruotare la vite 20a e 21a cui è connesso in modo da far traslare verticalmente la chiocciola 20b e 21b rispetto al montante 3. Essendo le chiocciole 20b e 21b solidalmente connesse alla traversa 4, i motori 22 e 23 sono idonei a far traslare verticalmente la traversa 4, rispetto al montante 3, lungo le guide 5 e 6. Anche i motori 22 e 23 sono compresi nei precedentemente citati “primi mezzi di movimentazione”.

La macchina 1 comprende due sistemi di misura lineare 24 e 25 rispettivamente associati agli attuatori 20 e 21. I sistemi di misura 24 e 25, precedentemente indicati come “primo e secondo sistema di misura” ed anch’essi compresi nei “primi mezzi di movimentazione”, sono preferibilmente di tipo ottico. Più precisamente, ciascuno dei sistemi di misura 24 e 25 include una riga preferibilmente disposta verticalmente e solidalmente connessa al montante 3. Ciascun sistema di misura 24 e 25 comprende inoltre un cursore scorrevole sulla rispettiva riga e solidalmente connesso alla traversa 4. Le suddette righe dei sistemi di misura 24 e 25 sono preferibilmente graduate e ciascuno dei suddetti cursori include un’unità di scansione cosicché ciascun sistema di misura 24 e 25 sia idoneo a stabilire la posizione del proprio cursore sulla propria riga (e conseguentemente la posizione della traversa 4 rispetto al montante 3). I sistemi di misura 24 e 25 (ossia le righe degli stessi) sono preferibilmente connessi alla parete 7 rispettivamente in prossimità dei bordi lunghi di quest’ultima, più preferibilmente rispettivamente in prossimità dei binari 5a e 6a e delle viti 20a e 21a. Alla luce di ciò, i sistemi di misura 24 e 25 (ossia le righe degli stessi) sono ad una certa distanza l’uno dall’altro. Per inciso, il sistema di misura 24 (ossia la riga dello stesso) è più prossimo all’attuatore 20 cui è associato che all’attuatore 21. Analogamente, il sistema di misura 25 (ossia la riga dello stesso) è più prossimo all’attuatore 21 cui è associato che all’attuatore 20.

La macchina 1 comprende un ulteriore attuatore lineare 30 interposto tra la traversa 4 e la testa 2. L’attuatore 30, al pari degli attuatori 20 e 21, è preferibilmente del tipo con azionamento a vite a ricircolo di sfere ed è stato precedentemente indicato come “terzo attuatore”. L’attuatore 30, compreso nei precedentemente citati “secondi mezzi di movimentazione”, include preferibilmente una vite 30a disposta orizzontalmente e connessa alla traversa 4. La vite 30a è preferibilmente connessa, ad una o ad entrambe le estremità, alla parete 17 preferibilmente in modo da giacere in prossimità di uno dei bordi lunghi di quest’ultima, più preferibilmente in prossimità del binario 16a. Per inciso, essendo sia i binari 15a e 16a, sia la vite 30a disposti orizzontalmente, i binari 15a e 16a e la vite 30a sono reciprocamente paralleli.

L’attuatore 30 comprende inoltre una o più chiocciole 30b (visibili in figura 3 e precedentemente indicate come “elemento mobile”) scorrevoli sulla vite 30a e solidalmente connesse alla testa 2. A titolo esemplificativo, l’attuatore 30 comprende una sola chiocciola 30b. Quest’ultima è preferibilmente connessa alla parete 8 in prossimità o in corrispondenza del bordo corto inferiore della stessa, più preferibilmente in prossimità delle slitte 16b.

La macchina 1 comprende un motore 32 connesso sia alla traversa 4, sia alla vite 30a. Il motore 32 è idoneo a far ruotare la vite 30a in modo da far traslare orizzontalmente la chiocciola 30b rispetto alla traversa 4. Essendo la chiocciola 30b solidalmente connessa alla testa 2, il motore 32 è idoneo a far traslare orizzontalmente la testa 2, rispetto alla traversa 4, lungo le guide 15 e 16. Anche il motore 32 è compreso nei precedentemente citati “secondi mezzi di movimentazione”.

La macchina 1 comprende un sistema di misura lineare 34 associato all’attuatore 30. Il sistema di misura 34, precedentemente indicato come “terzo sistema di misura” ed anch’esso compresi nei “secondi mezzi di movimentazione”, al pari dei sistemi di misura 24 e 25, è preferibilmente di tipo ottico. Più precisamente, il sistema di misura 34 include una riga preferibilmente disposta orizzontalmente e solidalmente connessa alla traversa 4. Il sistema di misura 34 comprende inoltre un cursore scorrevole sulla suddetta riga e solidalmente connesso alla testa 2. La riga del sistema di misura 34 è preferibilmente graduata ed il suddetto cursore include un’unità di scansione cosicché il sistema di misura 34 sia idoneo a stabilire la posizione del proprio cursore sulla propria riga (e conseguentemente la posizione della testa 2 rispetto alla traversa 4). Il sistema di misura 34 (ossia la riga dello stesso) è preferibilmente connesso alla parete 17 in prossimità del bordo lungo inferiore di quest’ultima, più preferibilmente in prossimità del binario 16a e della vite 30a.

La macchina 1 comprende anche un’unità di controllo idonea ad acquisire le posizioni dei suddetti cursori dai sistemi di misura 24, 25 e 34, e a comandare motori 22, 23 e 32 in funzione sia delle posizioni dei cursori, sia di una lavorazione da effettuare su un pezzo alloggiabile nella precedentemente citata struttura di supporto.

La macchina 1 si differenzia dalle macchini utensili note a traversa mobile per il fatto di comprendere almeno una terza guida lineare 35 che, unitamente alle guide 5 e 6, connette il montante 3 alla traversa 4 vincolando quest’ultima a traslare verticalmente sul montante 3. La guida 35, compresa nei precedentemente citati “primi mezzi di guida”, è preferibilmente del tipo a ricircolo di sfere ed include preferibilmente un binario 35a disposto verticalmente e solidalmente connesso al montante 3, preferibilmente in corrispondenza della parete 7. La guida 35 comprende inoltre una o più slitte 35b scorrevoli sul binario 35a e solidalmente connesse alla traversa 4, preferibilmente in corrispondenza della parete 8. A titolo esemplificativo, la guida 35 comprende una sola slitta 35b. La slitta 35b ha una lunghezza preferibilmente superiore a quella delle slitte 5b e 6b, più preferibilmente non inferiore all’estensione trasversale (ossia in direzione verticale) della traversa 4, ed ancor più preferibilmente uguale all’estensione trasversale della traversa 4.

Il binario 35a è interposto tra i binari 5a e 6a, ed è preferibilmente pressoché equidistante dagli stessi. Ciò fa sì che la guida 35 compensi, almeno parzialmente, una deformazione torsionale cui è soggetta la traversa 4 attorno ad un asse orizzontale parallelo alla direzione lungo cui si estende la stessa, per effetto del peso della testa 2 e di forze di taglio che si generano tra un utensile alloggiabile nella testa 2 ed un pezzo alloggiabile nella struttura di supporto durante l’effettuazione di una lavorazione su detto pezzo. Essendo infatti la testa 2 vincolata alla traversa 4 in corrispondenza della parete 18, il peso della testa 2 genera un momento torcente tendente a ribaltare la stessa, ossia tendente ad allontanare le slitte 15b dalla traversa 4 ed a premere le slitte 16b contro quest’ultima. Nelle macchine utensili note la traversa 4 è vincolata al montante 3 solo per il tramite delle guide 5 e 6, e quando la testa 2 è in una posizione intermedia tra le stesse (come mostrato in figura 1) il sopra citato momento torcente, trasmettendosi alla traversa 4, deforma quest’ultima allontanandone il bordo superiore dal montante 3. Nella macchina 1 oggetto d’invenzione la guida 35, essendo interposta tra le guide 5 e 6, crea invece un ulteriore vincolo rotazionale che impedisce, almeno parzialmente, la suddetta torsione della traversa 4 (ossia che ne compensa, almeno parzialmente, la deformazione torsionale). La macchina 1 si differenzia dalle macchini utensili note a traversa mobile anche per il fatto di comprendere un terzo attuatore lineare 40 parzialmente interposto tra il montante 3 e la traversa 4. L’attuatore 40, al pari degli attuatori 20 e 21, è preferibilmente del tipo con azionamento a vite a ricircolo di sfere ed è compreso nei precedentemente citati “primi mezzi di movimentazione”. L’attuatore 40 include preferibilmente una vite 40a disposta verticalmente e connessa al montante 3. La vite 40a è preferibilmente connessa, ad una o ad entrambe le estremità, alla parete 7. Più precisamente, la vite 40a è interposta tra le viti 20b e 21b, preferibilmente in prossimità del binario 35a. Per inciso, essendo sia i binari 5a, 6a e 35a, sia le viti 20a, 21a e 40a disposti verticalmente, i binari 5a, 6a e 35a e le viti 20a, 21a e 40a sono reciprocamente paralleli.

L’attuatore 40 comprende inoltre una o più chiocciole 40b (precedentemente indicate come “elementi mobili”) scorrevoli sulla vite 40a e solidalmente connesse alla traversa 4. A titolo esemplificativo, l’attuatore 40 comprende una sola chiocciola 40b. Quest’ultima è preferibilmente connessa alla parete 8 in prossimità o in corrispondenza del bordo lungo superiore di quest’ultima, più preferibilmente in prossimità della slitta 35b. Alla luce di quanto detto, la chiocciola 40b è interposta tra le chiocciole 20b e 21b, ed è preferibilmente più prossima alla slitta 35b che alle slitte 5b e 6b ed alle chiocciole 20b e 21b.

La macchina 1 comprende anche un motore 42 connesso sia al montante 3, sia alla vite 40a. Il motore 42 è idoneo a far ruotare la vite 40a in modo da far traslare verticalmente la chiocciola 40b rispetto al montante 3. Essendo la chiocciola 40b solidalmente connessa alla traversa 4, il motore 42, unitamente ai motori 22 e 23, è idoneo a far traslare verticalmente la traversa 4, rispetto al montante 3, lungo le guide 5, 6 e 35. Anche il motore 42 è compreso nei precedentemente citati “primi mezzi di movimentazione”.

La macchina 1 comprende infine un sistema di misura lineare 44 associato all’attuatore 40. Il sistema di misura 44, precedentemente indicato come “terzo sistema di misura” ed anch’esso compreso nei “primi mezzi di movimentazione”, è preferibilmente di tipo ottico. Più precisamente, al pari dei sistemi di misura 24 e 25, il sistema di misura 44 include una riga preferibilmente disposta verticalmente e solidalmente connessa al montante 3. Il sistema di misura 44 comprende inoltre un cursore scorrevole sulla suddetta riga e solidalmente connesso alla traversa 4. La riga del sistema di misura 44 è preferibilmente graduata ed il cursore include un’unità di scansione cosicché il sistema di misura 44 sia idoneo a stabilire la posizione del proprio cursore sulla propria riga (e conseguentemente la posizione della traversa 4 rispetto al montante 3). Il sistema di misura 44 (ossia la riga dello stesso) è preferibilmente connesso alla parete 7. Più precisamente, il sistema di misura 44 (ossia la riga dello stesso) è interposto tra i sistemi di misura 24 e 25 (ossia tra le righe degli stessi), preferibilmente in prossimità del binario 35a e della vite 40a. Per inciso, il sistema di misura 44 (ossia la riga dello stesso) è più prossimo all’attuatore 40 cui è associato che agli attuatori 20 e 21.

L’unità di controllo della macchina 1 è idonea ad acquisire anche la posizione del cursore del sistema di misura 44, e a comandare anche il motore 42 (in funzione sia delle posizioni dei cursori, sia di una lavorazione da effettuare su un pezzo alloggiabile nella precedentemente citata struttura di supporto) in modo da compensare, almeno parzialmente, una deformazione flessionale cui è soggetta la traversa 4 in un piano verticale (ove essa giacerebbe se venisse schematizzata con un segmento orizzontale) per effetto del peso della testa 2 e di forze di taglio che si generano tra un utensile alloggiabile nella testa 2 ed un pezzo alloggiabile nella precedentemente citata struttura di supporto durante l’effettuazione di una lavorazione su detto pezzo.

Il peso della testa 2 genera sulla traversa 4 un momento flettente tendente ad incurvare quest’ultima. Nelle macchine utensili note la traversa 4 è vincolata al montante 3 solo per il tramite delle guide 5 e 6, e quando la testa 2 è in una posizione intermedia tra le stesse (come mostrato in figura 1), il sopra citato momento flettente fa assumere alla deformata a flessione 50 della traversa 4 un andamento come quello mostrato in figura 3. Nella macchina 1 oggetto d’invenzione l’unità di controllo è invece idonea ad azionare l’attuatore 40 (interposto tra gli attuatori 20 e 21) in modo da applicare alla traversa 4 una forza diretta verso l’alto che impedisce, almeno parzialmente, la suddetta flessione. In altre parole, l’unità di controllo è idonea ad azionare l’attuatore 40 in modo da cercare di mantenere orizzontale e rettilinea la deformata a flessione 50, ossia in modo da compensare, almeno parzialmente, la deformazione flessionale della traversa 4.

Sulla base della descrizione fornita per un esempio di realizzazione preferito, è ovvio che alcuni cambiamenti possono essere introdotti dal tecnico del ramo senza con ciò uscire dall’ambito dell’invenzione come definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina utensile (1) a traversa mobile comprendente: • una testa motrice (2) idonea ad alloggiare almeno un utensile; • una struttura di supporto idonea ad alloggiare un pezzo su cui è effettuabile una lavorazione per asportazione di materiale tramite detto utensile; • un’incastellatura includente un montante (3) ed una traversa (4); • primi mezzi di guida (5, 6, 35) idonei a vincolare detta traversa (4) a traslare verticalmente su detto montante (3), detti primi mezzi di guida (5, 6, 35) includendo una prima ed una seconda guida lineare (5, 6) ciascuna delle quali comprendente: − almeno un binario (5a, 6a) disposto verticalmente e solidalmente connesso a detto montante (3); − almeno una slitta (5b, 6b) scorrevole su detto binario (5a, 6a) e solidalmente connessa a detta traversa (4), detto binario (5a) di detta prima guida (5) essendo distanziato da detto binario (6a) di detta seconda guida (6); • primi mezzi di movimentazione (20, 21, 40, 24, 25, 44) idonei a far traslare detta traversa (4) su detto montante (3) lungo detti primi mezzi di guida (5, 6), detti primi mezzi di movimentazione (20, 21, 40, 24, 25, 44) includendo un primo ed un secondo attuatore lineare (20, 21) ciascuno dei quali comprendente almeno un elemento mobile (20b, 21b) solidalmente connesso a detta traversa (4) e traslabile verticalmente rispetto a detto montante (3) per mezzo di un motore (22, 23), detto elemento mobile (20b) di detto primo attuatore (20) essendo distanziato da detto elemento mobile (21b) di detto secondo attuatore (21), detti primi mezzi di movimentazione (20, 21, 40, 24, 25, 44) includendo inoltre un primo ed un secondo sistema di misura lineare (24, 25) rispettivamente associati a detti primo e secondo attuatore (20, 21), ciascuno di detti sistemi di misura (20, 21) comprendendo: − almeno una riga solidalmente connessa a detto montante (3); − almeno un cursore scorrevole su detta riga e solidalmente connesso a detta traversa (4), dette righe di detti sistemi di misura (24, 25) essendo distanziate l’una dall’altra, detta riga di detto primo sistema di misura (24) essendo più prossima a detto primo attuatore (20) che a detto secondo attuatore (21), detta riga di detto secondo sistema di misura (25) essendo più prossima a detto secondo attuatore (21) che a detto primo attuatore (20), ciascuno di detti sistemi di misura (24, 25) essendo idoneo a stabilire la posizione del proprio cursore rispetto alla propria riga; • secondi mezzi di guida (15, 16) idonei a vincolare detta testa motrice (2) a traslare orizzontalmente su detta traversa (4); • secondi mezzi di movimentazione (30, 34) idonei a far traslare detta testa motrice (2) su detta traversa (4) lungo detti secondi mezzi di guida (15, 16), detti secondi mezzi di movimentazione (30, 34) includendo almeno un attuatore lineare (30) comprendente almeno un elemento mobile (30b) solidalmente connesso a detta testa motrice (2) e traslabile orizzontalmente rispetto a detto traversa (4) per mezzo di un motore (32), detti secondi mezzi di movimentazione (30, 34) includendo inoltre un sistema di misura lineare (34) associato a detto attuatore (30) di detti secondi mezzi di movimentazione (30, 34), ed idoneo a stabilire la posizione di detta testa motrice (2) rispetto a detta traversa (4); • un’unità di controllo idonea ad acquisire le posizioni di detti cursori e di detta testa motrice (2) da detti sistemi di misura (24, 25, 34, 44), e a comandare detti motori (22, 23, 32, 42) in funzione sia delle posizioni di detti cursori e di detta testa motrice (2), sia di una lavorazione da effettuare su un pezzo alloggiabile in detta struttura di supporto, detta macchina (1) essendo caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi di guida (5, 6, 35) comprendono inoltre almeno una terza guida lineare (35) includente: • almeno un binario (35a) disposto verticalmente e solidalmente connesso a detto montante (3); • almeno una slitta (35b) scorrevole su detto binario (35a) di detta terza guida (35) e solidalmente connessa a detta traversa (4), detto binario (35a) di detta terza guida (35) essendo interposto tra detti binari (5a, 6a) rispettivamente di dette prima e seconda guida (5, 6) così da compensare, almeno parzialmente, una deformazione torsionale cui è soggetta detta traversa (4) attorno ad un asse orizzontale parallelo alla direzione lungo cui si estende la stessa, per effetto del peso di detta testa motrice (2) e di forze di taglio che si generano tra un utensile alloggiabile in detta testa motrice ed un pezzo alloggiabile in detta struttura di supporto durante l’effettuazione di una lavorazione su detto pezzo, detti primi mezzi di movimentazione (20, 21, 40, 24, 25, 44) comprendendo inoltre almeno un terzo attuatore lineare (40) includente almeno un elemento mobile (40b) solidalmente connesso a detta traversa (4) e traslabile verticalmente rispetto a detto montante (3) per mezzo di un motore (42), detto elemento mobile (40b) di detto terzo attuatore (40) essendo interposto tra detti elementi mobili (20b, 21b) rispettivamente di detti primo e secondo attuatore (20, 21), detti primi mezzi di movimentazione comprendendo anche un terzo sistema di misura lineare (44) associato a detto terzo attuatore (40) e comprendente: • almeno una riga solidalmente connessa a detto montante (3); • almeno un cursore scorrevole su detta riga di detto terzo sistema di misura (44) e solidalmente connesso a detta traversa (4), detta riga di detto terzo sistema di misura (44) essendo interposta tra dette righe rispettivamente di detti primo e secondo sistema di misura (24, 25), detta riga di detto terzo sistema di misura (44) essendo più prossima a detto terzo attuatore (40) che a detti primo e secondo attuatore (20, 21), detto terzo sistema di misura (44) essendo idoneo a stabilire la posizione del proprio cursore rispetto alla propria riga, detta unità di controllo essendo idonea ad acquisire anche la posizione di detto cursore di detto terzo sistema di misura (44), e a comandare anche detto motore (42) di detto terzo attuatore (40) in funzione sia delle posizioni di detti cursori e di detta testa motrice (2), sia di una lavorazione da effettuare su un pezzo alloggiabile in detta struttura di supporto in modo da compensare, almeno parzialmente, una deformazione flessionale cui è soggetta detta traversa (4) in un piano verticale per effetto del peso di detta testa motrice (2) e di forze di taglio che si generano tra un utensile alloggiabile in detta testa motrice ed un pezzo alloggiabile in detta struttura di supporto durante l’effettuazione di una lavorazione su detto pezzo.
2. 2. Macchina (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto binario (35a) di detta terza guida (35) è sostanzialmente equidistante da detti binari (5a, 6a) rispettivamente di dette prima e seconda guida (5, 6).
3. 3. Macchina (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detta slitta (35b) di detta terza guida (35) ha una lunghezza non inferiore all’estensione trasversale di detta traversa (4).
4. 4. Macchina (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto elemento mobile (40b) di detto terzo attuatore (40) essendo connesso a detta traversa (4) in una posizione tale da risultare più prossimo a detta slitta (35b) di detta terza guida (35) che a detti elementi mobili (20b, 21b) rispettivamente di detti primo e secondo attuatore (20, 21) e a dette slitte (5b, 6b) rispettivamente di dette prima e seconda guida (5, 6).