IT201900007374A1 - MULTI-SPINDLE STATION FOR ROBOTIC CELLS - Google Patents

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IT201900007374A1
IT201900007374A1 IT102019000007374A IT201900007374A IT201900007374A1 IT 201900007374 A1 IT201900007374 A1 IT 201900007374A1 IT 102019000007374 A IT102019000007374 A IT 102019000007374A IT 201900007374 A IT201900007374 A IT 201900007374A IT 201900007374 A1 IT201900007374 A1 IT 201900007374A1
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IT
Italy
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station
columnar element
tool holder
spindle
spindles
Prior art date
Application number
IT102019000007374A
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Italian (it)
Inventor
Giuseppe D'urzo
Filippo Cordelli
Original Assignee
Qdesign S R L
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q39/00Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q39/02Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station
    • B23Q39/021Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station with a plurality of toolheads per workholder, whereby the toolhead is a main spindle, a multispindle, a revolver or the like
    • B23Q39/022Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station with a plurality of toolheads per workholder, whereby the toolhead is a main spindle, a multispindle, a revolver or the like with same working direction of toolheads on same workholder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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    • B23Q1/015Frames, beds, pillars
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    • B23Q39/04Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps

Description

STAZIONE MULTI-MANDRINO PER CELLE ROBOTIZZATE MULTI-SPINDLE STATION FOR ROBOTIC CELLS

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato si riferisce a una stazione multi-mandrino per celle (o isole) robotizzate. The present invention relates to a multi-spindle station for robotic cells (or islands).

La cella (o isola) robotizzata è normalmente una zona semi-isolata dove si eseguono automaticamente operazioni su pezzi da lavorare, ad esempio da sbavare, mediante la manipolazione di uno o più robot programmabili. The robotic cell (or island) is normally a semi-isolated area where operations are automatically performed on pieces to be machined, for example to be deburred, by manipulating one or more programmable robots.

Le celle robotizzate sono applicate a diversi settori, quali ghisa, alluminio, acciaio, ceramica, legno o plastica e sono vere e proprie piccole officine automatiche, altamente integrate e realizzate in pochi metri quadri di spazio I pezzi entrano ed escono dalla cella mediante dei mezzi di movimentazione, quali alimentatori a tappeto, a catene o cinghie o tavole girevoli, sui quali un operatore, precedentemente ha posizionato manualmente i pezzi da lavorare. The robotic cells are applied to different sectors, such as cast iron, aluminum, steel, ceramic, wood or plastic and are real small automatic workshops, highly integrated and made in a few square meters of space The pieces enter and leave the cell by means of means of handling, such as belt feeders, chains or belts or rotary tables, on which an operator has previously manually positioned the pieces to be machined.

Una volta che i pezzi sono entrati all'interno della cella, essi vengono afferrati da un robot e lavorati con diversi utensili (frese, dischi, mole, trapani...) a seconda delle dimensioni del pezzo e delle lavorazioni da eseguire. Once the pieces have entered the cell, they are grabbed by a robot and processed with different tools (cutters, discs, grinding wheels, drills ...) depending on the size of the piece and the processes to be performed.

In questo modo, il robot (o i robot) all'interno della cella robotizzata riesce a produrre parti che richiedono un numero di differenti operazioni di lavorazione (taglio, molatura, foratura, fresatura, maschiatura, eccetera). Le celle robotizzate, ampiamente utilizzate nei settori di montaggio, fonderia, verniciatura e saldatura, garantiscono processi produttivi veloci, economici ed ottimizzati, permettendo la produzione di pezzi lavorati di migliore qualità a fronte di una parallela riduzione dei costi di realizzazione, soprattutto in quei processi lavorativi considerati usuranti e ad alto rischio. Una prima problematica di questo tipo di celle robotizzate è data dal fatto che per eseguire tipi differenti di lavorazione occorrono macchine utensili diverse e separate tra loro. In this way, the robot (or robots) within the robotic cell can produce parts that require a number of different machining operations (cutting, grinding, drilling, milling, tapping, etc.). The robotic cells, widely used in the assembly, foundry, painting and welding sectors, guarantee fast, economical and optimized production processes, allowing the production of better quality machined parts with a parallel reduction in manufacturing costs, especially in those processes. work considered tiring and high risk. A first problem of this type of robotized cells is given by the fact that different and separate machine tools are required to perform different types of machining.

L'uso di due macchine separate, oltre a problemi di ingombro, comporta innanzitutto ritardi nella produzione poiché le parti devono essere trasferite da una macchina all'altra; questo trasferimento può aumentare significativamente non solo il tempo, ma anche la manodopera necessari per la produzione. The use of two separate machines, in addition to space problems, first of all entails delays in production since the parts have to be transferred from one machine to another; this relocation can significantly increase not only the time but also the manpower required for production.

Inoltre, l'uso di tali macchinari supplementari si aggiunge al costo di produzione richiedendo l'acquisto, il funzionamento e la manutenzione di ogni apparato. Furthermore, the use of such additional machinery adds to the cost of production by requiring the purchase, operation and maintenance of each apparatus.

Allo stato attuale della tecnica, è possibile l'impiego di un'unica macchina utensile che permette al robot (o ai robot) di eseguire un numero di operazioni di lavorazione sul pezzo: tale macchina è una stazione multimandrino a trasferimento rotativo con assi di rotazione orizzontale e verticale. I mandrini supportano utensili in grado di eseguire contemporaneamente varie operazioni di lavorazione e il cambio dei gruppi mandrino/utensile avviene tramite rotazione. In the current state of the art, it is possible to use a single machine tool that allows the robot (or robots) to perform a number of machining operations on the piece: this machine is a multi-spindle rotary transfer station with rotation axes horizontal and vertical. The spindles support tools capable of performing various machining operations at the same time and the change of the spindle / tool groups takes place by rotation.

Queste stazioni multi-mandrino, però, presentano una configurazione tale da consentire l'impiego di un numero di mandrini, connessi lungo il perimetro circolare della macchina, limitato dalle dimensioni della macchina stessa. These multi-spindle stations, however, have a configuration such as to allow the use of a number of spindles, connected along the circular perimeter of the machine, limited by the size of the machine itself.

Pertanto, per poter inserire altri mandrini/utensili è necessario ingrandire il perimetro della macchina utensile, aumentandone di conseguenza gli ingombri. Therefore, in order to insert other spindles / tools it is necessary to enlarge the perimeter of the machine tool, consequently increasing its overall dimensions.

Inoltre, sempre a causa degli ambienti circoscritti, macchine di questo tipo possono montare motori relativamente piccoli o comunque proporzionali allo spazio - limitato - a disposizione, con conseguenti problematiche di dimensionamento della stazione multi-mandrino. Furthermore, again due to the limited environments, machines of this type can mount relatively small motors or in any case proportional to the - limited - space available, with consequent sizing problems of the multi-spindle station.

Il compito che si propone il trovato è di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati in tipi noti di stazione multi-mandrino per celle robotizzate che consenta di montare - a parità di ingombri - un numero maggiore di mandrini/utensili rispetto all'arte nota, così da realizzare celle robotizzate estremamente versatili e compatte. The aim of the invention is to eliminate the aforementioned drawbacks in known types of multi-spindle station for robotic cells which allow to mount - with the same overall dimensions - a greater number of spindles / tools than in the known art, so as to create extremely versatile and compact robotic cells.

Nell'ambito del compito suddetto, uno scopo che si propone il trovato è di realizzare una stazione multi-mandrino per celle robotizzate, che permetta di montare mandrini di qualsiasi potenza, in modo da consentire qualsiasi tipo di lavorazione. Within the scope of the above aim, an object of the invention is to provide a multi-spindle station for robotic cells, which allows to mount spindles of any power, so as to allow any type of machining.

Non ultimo scopo del trovato è di realizzare una stazione multi-mandrino per celle robotizzate, con mezzi facilmente reperibili in commercio e usando materiali d'impiego comune, in modo che il dispositivo sia economicamente concorrenziale. Not least object of the invention is to provide a multi-spindle station for robotic cells, with means easily available on the market and using commonly used materials, so that the device is economically competitive.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da stazione multi-mandrino per celle robotizzate, secondo il trovato, comprendente un elemento colonnare, sviluppantesi lungo una direzione di sviluppo, presentante mezzi di rilevazione della superficie del pezzo da lavorare e mezzi di traslazione per mandrini portautensile, ciascuno connesso a rispettivi mezzi motori, detti mandrini portautensile essendo amovibilmente montati su detto elemento colonnare. This aim, as well as these and other objects which will appear better below, are achieved by a multi-spindle station for robotic cells, according to the invention, comprising a columnar element, extending along a direction of development, having means for detecting the surface of the piece to be machining and translation means for tool holder spindles, each connected to respective motor means, said tool holder spindles being removably mounted on said columnar element.

La stazione multi-mandrino prevede pertanto una struttura centrale a colonna, con postazioni adatte ad alloggiare più gruppi di utensili in base alle esigenze di processo. The multi-spindle station therefore envisages a central column structure, with positions suitable for housing several groups of tools according to the process requirements.

Preferibilmente, la direzione di sviluppo è sostanzialmente normale al terreno, così che la colonna risulta bilanciata. Preferably, the direction of development is substantially normal to the ground, so that the column is balanced.

Vantaggiosamente, i mezzi di traslazione comprendono una guida rettilinea per ogni mandrino connesso all'elemento colonnare, che definisce una direzione longitudinale sostanzialmente parallela al terreno. La guida rettilinea è atta ad essere impegnata con una slitta di supporto per il rispettivo mandrino portautensile, al quale è fissata. In questo modo, la traslazione del mandrino permette all'utensile di uscire dagli ingombri dell'elemento colonnare e consente di effettuare tutte le lavorazioni necessarie sul pezzo manipolato dal robot. Advantageously, the translation means comprise a rectilinear guide for each spindle connected to the columnar element, which defines a longitudinal direction substantially parallel to the ground. The rectilinear guide is adapted to be engaged with a support slide for the respective tool holder spindle, to which it is fixed. In this way, the translation of the spindle allows the tool to get out of the overall dimensions of the columnar element and allows to carry out all the necessary operations on the piece handled by the robot.

Le slitte possono alloggiare mandrini di fresatura, mandrini sbavatori, dischi da taglio, mole, smerigliatrici a nastro e stazioni di misurazione e azzeramento del pezzo da lavorare. The slides can house milling spindles, deburring spindles, cutting discs, grinding wheels, belt grinders and stations for measuring and zeroing the workpiece.

Preferibilmente, la slitta è asservita ad un pistone per la sua movimentazione lungo la direzione longitudinale. Il movimento lineare di attivazione e disattivazione dei gruppi può avvenire pneumaticamente, attraverso un cilindro pneumatico o anche elettricamente tramite motori elettrici: con una movimentazione tramite motore elettrico la trasmissione del moto può avvenire tramite pignone e cremagliera o tramite cinghie e pulegge oppure viti a ricircolo sfere. Preferably, the slide is enslaved to a piston for its movement along the longitudinal direction. The linear movement of activation and deactivation of the groups can take place pneumatically, through a pneumatic cylinder or even electrically by means of electric motors: with a movement by means of an electric motor, the motion can be transmitted by means of a rack and pinion or by means of belts and pulleys or ball screws. .

Normalmente, i mezzi di rilevazione comprendono un tastatore, di per sé noto, montato sulla testa dell'elemento colonnare, per la misurazione della superficie da lavorare, in modo da verificare la conformità geometrica del pezzo da lavorare. Il tastatore è anch'esso atto ad impegnarsi con l'elemento colonnare, mediante propri di mezzi di traslazione lungo la direzione longitudinale. Normally, the detection means comprise a feeler, per se known, mounted on the head of the columnar element, for measuring the surface to be machined, so as to verify the geometric conformity of the piece to be machined. The feeler is also adapted to engage with the columnar element, by means of its own translation means along the longitudinal direction.

Ovviamente, con il tastatore o in sua vece, possono essere impiegati mezzi sensori di qualsiasi tipologia quale un puntatore laser, anch'esso di per sé noto, che, come il tastatore, possano verificare come è stato preso in mano il pezzo dal robot, attraverso la misura di alcuni punti strategici. Obviously, with or instead of the feeler, sensor means of any type can be used such as a laser pointer, also known per se, which, like the feeler, can check how the piece has been picked up by the robot. through the measurement of some strategic points.

Ogni gruppo di lavoro, formato da un mandrino portautensile e il suo rispettivo mezzo motore, prevede l'impiego di una piastra di interfaccia da fissare alla colonna centrale, oltre alla slitta che scorre sulle guide lineari. Al fine di rendere la stazione versatile e di poter cambiare la sua configurazione in modo semplice e veloce, assecondando le esigenze di lavorazione del pezzo, qualsiasi esso sia, i mezzi di attacco e i mezzi di traslazione sono modulari, così che ognuno dei mandrini portautensile sia atto ad essere montato e smontato da e su una qualsiasi delle slitte. Each work group, formed by a tool holder spindle and its respective motor means, requires the use of an interface plate to be fixed to the central column, in addition to the slide that slides on the linear guides. In order to make the station versatile and to be able to change its configuration in a simple and fast way, satisfying the needs of machining the piece, whatever it is, the attachment means and the translation means are modular, so that each of the tool holder spindles is adapted to be assembled and disassembled from and on any of the slides.

Tutte le postazioni hanno quindi la stessa interfaccia meccanica, per tanto è possibile prevedere molteplici configurazioni. All the workstations therefore have the same mechanical interface, so it is possible to provide multiple configurations.

Vantaggiosamente, la slitta presenta almeno un braccio girevole di apertura verso l'esterno rispetto alla direzione di sviluppo dell'elemento colonnare, in modo tale che il relativo mandrino portautensile sia allontanato dall'ingombro dell'elemento colonnare per facilitare la lavorazione di pezzi molto grandi. Advantageously, the slide has at least one pivot arm for opening outwards with respect to the direction of development of the columnar element, so that the relative tool-holder spindle is moved away from the encumbrance of the columnar element to facilitate the machining of very large pieces. .

Tale soluzione realizzativa si realizza ad esempio mediante una guida girevole montata sulla piastra di interfaccia. This embodiment is achieved for example by means of a rotatable guide mounted on the interface plate.

Vantaggiosamente, sono previsti mezzi di rotazione dell'elemento colonnare intorno alla direzione di sviluppo. In questa maniera, la stazione multimandrino viene di fatto dotata di un movimento rotativo che ha il compito di orientare gli utensili di fresatura in posizione vantaggiosa per la lavorazione che il robot deve andare a svolgere. Advantageously, means for rotation of the columnar element around the direction of development are provided. In this way, the multi-spindle station is in fact equipped with a rotary movement which has the task of orienting the milling tools in an advantageous position for the machining that the robot has to carry out.

La rotazione dell'elemento colonnare può essere gestita direttamente dal robot (asse controllato): in questo caso quindi l'asse di rotazione è il settimo asse del robot. The rotation of the columnar element can be managed directly by the robot (controlled axis): in this case, therefore, the rotation axis is the seventh axis of the robot.

In alternativa, la rotazione può avere mezzi propri (rotazione fissa); in questo caso il movimento rotativo della piattaforma o della tavola può avvenire pneumaticamente attraverso una leva ed un cilindro pneumatico o anche elettricamente tramite motori elettrici. Alternatively, the rotation can have its own means (fixed rotation); in this case the rotary movement of the platform or table can take place pneumatically through a lever and a pneumatic cylinder or even electrically through electric motors.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita ma non esclusiva della stazione multi-mandrino per celle robotizzate, illustrato a titolo indicativo e non limitativo con l'ausilio degli uniti disegni in cui: la figura 1 rappresenta una soluzione realizzativa della stazione multimandrino 1 in vista prospettica; Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the description of a preferred but not exclusive embodiment of the multi-spindle station for robotic cells, illustrated by way of non-limiting example with the aid of the accompanying drawings in which: Figure 1 represents an embodiment of the multispindle station 1 in perspective view;

la figura 2 rappresenta la stazione 1 di figura 1, in alzato; Figure 2 is an elevation view of the station 1 of Figure 1;

la figura 3 rappresenta la sezione lll-lll di figura 2; Figure 3 represents the section 11-11 of Figure 2;

la figura 4 rappresenta una seconda soluzione realizzativa della stazione multi-mandrino 102, in vista prospettica. Figure 4 represents a second embodiment of the multi-spindle station 102, in a perspective view.

Con riferimento alle citate figure, è mostrata una forma di realizzazione preferita di una stazione multi-mandrino per celle robotizzate, secondo il trovato, che è individuato nella sua globalità con il riferimento 1 e 101 e che comprende With reference to the aforementioned figures, a preferred embodiment is shown of a multi-spindle station for robotic cells, according to the invention, which is identified in its entirety with the reference numbers 1 and 101 and which comprises

Una stazione multi-mandrino 1 o 101 per celle robotizzate, che comprende un elemento colonnare 2, il quale si sviluppa lungo una direzione di sviluppo 10 sostanzialmente normale al terreno 9. La stazione 1 (o 101) presenta mezzi di rilevazione 5 della superficie da lavorare e mezzi di traslazione per una serie di mandrini portautensile 3, 3', 3" e 3"'. Ciascuno di questi mandrini 3, 3', 3" e 3"' è montato in maniera amovibile sull'elemento colonnare 2 ed è inoltre connesso a rispettivi mezzi motori i quali prevedono un pistone 4, 4', 4" e 4'" (in questo caso un cilindro pneumatico) azionato dal rispettivo motore 19, 19', 19" e 19'". A multi-spindle station 1 or 101 for robotic cells, which comprises a columnar element 2, which extends along a direction of development 10 substantially normal to the ground 9. The station 1 (or 101) has means 5 for detecting the surface to be machining and translation means for a series of tool holder spindles 3, 3 ', 3 "and 3"'. Each of these mandrels 3, 3 ', 3 "and 3"' is removably mounted on the columnar element 2 and is also connected to respective motor means which provide a piston 4, 4 ', 4 "and 4'" ( in this case a pneumatic cylinder) driven by the respective motor 19, 19 ', 19 "and 19'".

Con riferimento alla figura 3, sulle pareti laterali dell'elemento colonnare 2, è montata una guida 6 (6', 6", 6'") in corrispondenza del punto di attacco del mandrino 3 (3', 3", 3'"); in questo caso la guida 6, così come le altre guide 6', 6", 6'", sono costituite da un paio di binari sostanzialmente paralleli tra di loro e sostanzialmente paralleli anche ai binari delle altre guide. With reference to Figure 3, on the side walls of the columnar element 2, a guide 6 (6 ', 6 ", 6'") is mounted in correspondence with the attachment point of the spindle 3 (3 ', 3 ", 3'" ); in this case the guide 6, as well as the other guides 6 ', 6 ", 6'", consist of a pair of tracks substantially parallel to each other and substantially parallel also to the tracks of the other guides.

Ogni mandrino 3, 3', 3" e 3'" definisce quindi una direzione longitudinale 20 sostanzialmente parallela al terreno e alle direzioni longitudinali 20', 20" e 20'", anch'esse tutte sostanzialmente parallele tra di loro e al terreno. Lungo ogni direzione 20, 20', 20" e 20'" si impegna una relativa slitta 7, 7', 7" e 7'" di supporto per il rispettivo mandrino portautensile 3 e asservita al cilindro 4 4' 4" e 4'". Each mandrel 3, 3 ', 3 "and 3'" therefore defines a longitudinal direction 20 substantially parallel to the ground and to the longitudinal directions 20 ', 20 "and 20'", which are also all substantially parallel to each other and to the ground. Along each direction 20, 20 ', 20 "and 20'" a relative support slide 7, 7 ', 7 "and 7'" engages for the respective tool holder spindle 3 and slaved to the cylinder 4 4 '4 "and 4' ".

Ogni gruppo di lavoro, formato dal mandrino portautensile 3, 3', 3" e 3'" e il suo rispettivo mezzo motore (il pistone 4, 4', 4" e 4'" e il motore 19, 19', 19" e 19'"), prevede l'impiego di una piastra di interfaccia 12, 12', 12" e 12'" da fissare all'elemento colonnare 2 e dalla slitta 7, 7', 7", e 7'" che scorre sulla guida 6, 6', 6" e 6'". Each working group, formed by the tool holder spindle 3, 3 ', 3 "and 3'" and its respective motor means (the piston 4, 4 ', 4 "and 4'" and the motor 19, 19 ', 19 " and 19 '"), provides for the use of an interface plate 12, 12', 12" and 12 '"to be fixed to the columnar element 2 and from the slide 7, 7', 7", and 7 '"which slides on guide 6, 6 ', 6 "and 6'".

Nella soluzione realizzativa preferita, il tastatore di misura 11 a scansione, di per sé noto, che è in pratica un'asta di misurazione attivata da un motore elettrico integrato, è posizionato in testa all'elemento colonnare 2. In the preferred embodiment, the scanning probe 11, per se known, which is in practice a measuring rod activated by an integrated electric motor, is positioned at the head of the columnar element 2.

Ovviamente, anche il tastatore 11 sarà azionato da suoi propri mezzi di traslazione che prevedono un motore (non raffigurato) che provvede a farlo traslare sull'elemento colonnare 2 mediante una propria slitta 17 di impegno con una propria guida 16 (figura 2) fissata all'intelaiatura portante dell'elemento colonnare 2 per mezzo di una propria piastra 18. Obviously, the feeler 11 will also be operated by its own translation means which provide a motor (not shown) which causes it to translate on the columnar element 2 by means of its own slide 17 for engagement with its own guide 16 (figure 2) fixed to the supporting frame of the columnar element 2 by means of its own plate 18.

Sono inoltre previsti dei soffietti di copertura 15, 15', 15" e 15'" per le guide 6, 6', 6" e 6'", in modo da impedire che la caduta di trucioli nei mezzi di traslazione possa mettere a repentaglio il corretto funzionamento della macchina. Cover bellows 15, 15 ', 15 "and 15'" are also provided for the guides 6, 6 ', 6 "and 6'", so as to prevent the falling of chips into the translation means from jeopardizing the correct functioning of the machine.

Una seconda variante realizzativa prevede l'installazione di mezzi di rotazione dell'elemento colonnare 2 (fig. 4), quali una piattaforma rotante o una tavola girevole 103, di per sé nota, montata alla base dell'elemento colonnare 2 per mezzo di un piedistallo supporto 104 e provvista di un motore proprio 105. A second variant embodiment provides for the installation of rotation means of the columnar element 2 (fig. 4), such as a rotating platform or a rotating table 103, per se known, mounted at the base of the columnar element 2 by means of a pedestal support 104 and provided with its own motor 105.

La tavola 103 è mossa da un motore elettrico 105 che è il settimo asse del robot, il quale quindi controlla direttamente la rotazione dell'elemento colonnare. The table 103 is moved by an electric motor 105 which is the seventh axis of the robot, which therefore directly controls the rotation of the columnar element.

In un altro esempio esecutivo, il vano 8 definito all'interno dell'elemento colonnare 2 serve da alloggiamento di una smerigliatrice colonnare, permettendo quindi di avere un accessorio molto utile nella stessa stazione e in modo estremamente compatto (fig. 3). In another executive example, the compartment 8 defined inside the columnar element 2 serves as housing for a columnar grinder, thus allowing to have a very useful accessory in the same station and in an extremely compact way (fig. 3).

Nell'uso, il robot riceve i pezzi da lavorare dal sistema di alimentazione a tappeto mediante mezzi noti e, in seguito al comando dell'operatore che impone la tipologia di pezzi da lavorare ed il tipo di lavorazione, verifica automaticamente che ogni pezzo caricato sia coerente e quindi -manipolando il pezzo stesso - lo sottopone agli utensili 13, 13', 13" e 13'" opportuni, montati su mandrini 3, 3', 3" e 3'" connessi all'elemento colonnare 2, che sono controllati e azionati dall'unità centrale, o da una qualsiasi altra unità di elaborazioni dati. In use, the robot receives the pieces to be machined from the belt feeding system by known means and, following the command of the operator who sets the type of pieces to be machined and the type of processing, automatically checks that each piece loaded is coherent and then - manipulating the piece itself - submits it to the appropriate tools 13, 13 ', 13 "and 13'", mounted on spindles 3, 3 ', 3 "and 3'" connected to the columnar element 2, which are controlled and operated by the central unit, or by any other data processing unit.

Affinché il robot possa sottoporre il pezzo alla lavorazione, la slitta 7 (oppure 7', 7" e 7'") , che è di supporto per il mandrino 3 (oppure 3', 3" e 3'") attraverso la piastra di interfaccia 12 (oppure 12', 12" e 12'"), impegna la rispettiva guida 6 (oppure 6', 6" e 6'") in scorrimento e permette la traslazione dell'utensile 13 (oppure 13', 13" e 13'") al di fuori dell'area di ingombro definita dall'elemento colonnare 2. In order for the robot to process the piece, the slide 7 (or 7 ', 7 "and 7'"), which supports the spindle 3 (or 3 ', 3 "and 3'") through the interface 12 (or 12 ', 12 "and 12'"), engages the respective guide 6 (or 6 ', 6 "and 6'") in sliding and allows the translation of the tool 13 (or 13 ', 13 "and 13 '") outside the encumbrance area defined by the columnar element 2.

Da quanto sopra descritto si vede quindi come il trovato raggiunga il compito e gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che viene realizzata una stazione multi-mandrino per celle robotizzate, che permette il montaggio di numerosi mandrini portautensili a parità di ingombri laterali, certamente in numero maggiore di rispetto all'arte nota, in modo da alloggiare gruppi mandrino/motore/utensile più grandi e avere una soluzione con maggior numero di utensili senza avere aumenti di ingombro significativi. From what has been described above it can therefore be seen how the invention achieves the intended aim and objects and in particular it is emphasized that a multi-spindle station for robotic cells is provided, which allows the assembly of numerous tool-holder spindles with the same lateral dimensions, certainly in a greater number than in the known art, so as to house larger spindle / motor / tool units and have a solution with a greater number of tools without having significant increases in overall dimensions.

In particolare, non avendo in pratica alcun limite in altezza - se non quello imposto dal soffitto dell'edificio -, anche con l'impiego delle braccia girevoli, sarà possibile aggiungere il numero di mandrini necessario per organizzare qualsiasi tipo di lavorazione in una singola stazione multi-utensile, con ingombri standard, realizzando quindi celle robotizzate estremamente versatili e compatte. In particular, having practically no height limit - other than that imposed by the ceiling of the building -, even with the use of rotating arms, it will be possible to add the number of spindles necessary to organize any type of processing in a single station. multi-tool, with standard dimensions, thus creating extremely versatile and compact robotic cells.

Un altro vantaggio della stazione siffatta, è data dall'aver eliminato ogni problema di ingombro laterale così che sarà possibile impiegare utensili con range di potenza più elevati. Another advantage of such a station is that it has eliminated any problems of lateral bulk so that it will be possible to use tools with higher power ranges.

Un altro vantaggio del trovato è dato dal fatto che la rotazione dell'elemento colonnare permette di eseguire lavorazioni altrimenti impossibile facendo assumere al robot posizioni compatibili con la geometria del pezzo e gli ingombri della macchina. Another advantage of the invention is given by the fact that the rotation of the columnar element makes it possible to carry out workings which would otherwise be impossible by making the robot assume positions compatible with the geometry of the piece and the overall dimensions of the machine.

Un altro vantaggio del trovato è costituito dall'impiego di mezzi di traslazione modulari intercambiabili tra di loro che, prevedendo il cambio dei mandrini tramite attivazione/disattivazione con movimento lineare, permette di modificare la configurazione della stazione per renderla più performante e più comoda rispetto alle esigenze di lavorazione. Another advantage of the invention is constituted by the use of interchangeable modular translation means which, by providing for the change of the spindles through activation / deactivation with linear movement, allows to modify the configuration of the station to make it more efficient and more comfortable than the processing needs.

Non ultimo, l'uso di mezzi facilmente reperibili in commercio e l'impiego di materiali comuni rendono il dispositivo economicamente concorrenziale. Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo. Last but not least, the use of means easily available on the market and the use of common materials make the device economically competitive. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept.

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. Furthermore, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.

In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze, purché coerenti con lo scopo realizzativo. In practice, the materials used, as well as the dimensions, may be any according to the requirements, provided they are consistent with the manufacturing purpose.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1) Una stazione multi-mandrino (1, 101) per celle robotizzate, comprendente un elemento colonnare (2), sviluppantesi lungo una direzione di sviluppo (10), presentante mezzi di rilevazione (5) della superficie del pezzo da lavorare e mezzi di traslazione (6, 6', 6", 6"', 7, 7', 7", 7'") per mandrini portautensile (3, 3', 3", 3"'), ciascuno connesso a rispettivi mezzi motori (4, 4', 4", 4"', 19, 19', 19", 19'"), detti mandrini portautensile (3, 3', 3", 3'") essendo amovibilmente montati su detto elemento colonnare (2). CLAIMS 1) A multi-spindle station (1, 101) for robotic cells, comprising a columnar element (2), extending along a direction of development (10), having means for detecting (5) the surface of the workpiece and means for translation (6, 6 ', 6 ", 6"', 7, 7 ', 7 ", 7'") for tool holder spindles (3, 3 ', 3 ", 3"'), each connected to respective motor means ( 4, 4 ', 4 ", 4"', 19, 19 ', 19 ", 19'"), said tool holder spindles (3, 3 ', 3 ", 3'") being removably mounted on said columnar element (2 ). 2) Stazione (1, 101) secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di traslazione (6, 6', 6", 6'", 7, 7', 7", 7'") comprendono una guida rettilinea (6), definente una direzione longitudinale (20) sostanzialmente parallela al terreno, atta ad essere impegnata con una slitta (7, 7', 7", 7'") di supporto per un rispettivo mandrino portautensile (3, 3', 3", 3'") di detti mandrini portautensile (3, 3', 3", 3'"). 2) Station (1, 101) according to claim 1, wherein said translation means (6, 6 ', 6 ", 6'", 7, 7 ', 7 ", 7'") comprise a straight guide (6 ), defining a longitudinal direction (20) substantially parallel to the ground, suitable to be engaged with a support slide (7, 7 ', 7 ", 7'") for a respective tool holder spindle (3, 3 ', 3 ", 3 '") of said tool holder spindles (3, 3', 3", 3 '"). 3) Stazione (1, 101) secondo una la rivendicazione 2, in cui detta slitta (7) è asservita ad un pistone (8) per la sua movimentazione lungo detta direzione longitudinale (20, 20', 20", 20'"). 3) Station (1, 101) according to one of claim 2, in which said slide (7) is enslaved to a piston (8) for its movement along said longitudinal direction (20, 20 ', 20 ", 20'") . 4) Stazione (1, 101) secondo una o più delle rivendicazioni 1-3, in cui detti mezzi di rilevazione (5) comprendono un tastatore (11), posizionato sulla testa di detto elemento colonnare (2), per la misurazione della superficie da lavorare, in modo da verificare la conformità geometrica del pezzo da lavorare, detto tastatore (11) essendo atto ad impegnarsi con propri di mezzi di traslazione (16, 17). 4) Station (1, 101) according to one or more of claims 1-3, in which said detection means (5) comprise a feeler (11), positioned on the head of said columnar element (2), for measuring the surface to be machined, in order to verify the geometric conformity of the piece to be machined, said feeler (11) being able to engage with its own translation means (16, 17). 5) Stazione (1, 101) secondo una o più delle rivendicazioni 1-5, in cui detti mezzi di attacco e/o detti mezzi di traslazione (6, 6', 6", 6"', 7, 7', 7", 7'") sono modulari, in maniera tale che ognuno di detti mandrini portautensile (3, 3', 3", 3"') sia atto ad essere montato e smontato rispetto ad una qualsiasi delle slitte (7, 7' 7", 7"’). 5) Station (1, 101) according to one or more of claims 1-5, wherein said attachment means and / or said translation means (6, 6 ', 6 ", 6"', 7, 7 ', 7 ", 7 '") are modular, so that each of said tool holder spindles (3, 3', 3 ", 3" ') can be assembled and disassembled with respect to any one of the slides (7, 7' 7 ", 7" '). 6) Stazione (1, 101) secondo una o più delle rivendicazioni 3 e 4 oppure secondo la rivendicazione 5 quando essa dipende dalla rivendicazione 3 o 4, in cui detta slitta (7) presenta almeno un braccio girevole di apertura verso l'esterno rispetto alla direzione di sviluppo (10) di detto elemento colonnare (2), in modo tale che il relativo mandrino portautensile (3, 3', 3", 3'") sia allontanato dall'ingombro di detto elemento colonnare (2) per facilitare la lavorazione di pezzi molto grandi. 6) Station (1, 101) according to one or more of claims 3 and 4 or according to claim 5 when it depends on claim 3 or 4, wherein said slide (7) has at least one pivot arm for outward opening with respect to to the development direction (10) of said columnar element (2), so that the relative tool holder spindle (3, 3 ', 3 ", 3'") is moved away from the encumbrance of said columnar element (2) to facilitate the machining of very large pieces. 7) Stazione (1, 101) secondo la rivendicazione 6, in cui detto almeno un braccio girevole è interconnesso a detto elemento colonnare (2) mediante una relativa guida girevole. 7) Station (1, 101) according to claim 6, wherein said at least one revolving arm is interconnected to said columnar element (2) by means of a relative revolving guide. 8) Stazione (1, 101) secondo una o più delle rivendicazioni 1-7, in cui detto elemento colonnare (2) presenta un vano (8) per l'alloggiamento di una smerigliatrice colonnare. 8) Station (1, 101) according to one or more of claims 1-7, wherein said columnar element (2) has a compartment (8) for housing a columnar grinder. 9) Stazione (101) secondo una o più delle rivendicazioni 1-8, comprendente mezzi di rotazione (103, 105) di detto elemento colonnare (2) intorno a detta direzione di sviluppo (10), in modo da orientare ciascuno di detti mandrini portautensile (3, 3', 3", 3'") verso la migliore direzione di lavorazione. 9) Station (101) according to one or more of claims 1-8, comprising rotation means (103, 105) of said columnar element (2) around said direction of development (10), so as to orient each of said spindles tool holder (3, 3 ', 3 ", 3'") towards the best machining direction. 10) Stazione (101) secondo la rivendicazione 9, in cui detti mezzi di rotazione comprendono una piattaforma rotante (103) montata alla base di detto elemento colonnare (2). 10) Station (101) according to claim 9, wherein said rotation means comprise a rotating platform (103) mounted at the base of said columnar element (2).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110271501A1 (en) * 2009-01-28 2011-11-10 Mag Ias, Llc Machining center for a wind turbine hub
DE202013000225U1 (en) * 2013-01-11 2014-04-14 Bumotec Sa Machining unit with two spindles
EP3075490A2 (en) * 2015-04-01 2016-10-05 SAMAG Saalfelder Werkzeugmaschinen GmbH Machining unit

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