IT201900014184A1

IT201900014184A1 - MACHINE FOR THE PRECISION MACHINING OF A THREE-DIMENSIONAL BODY BY LASER CUTTING OR WELDING

Info

Publication number: IT201900014184A1
Application number: IT102019000014184A
Authority: IT
Inventors: Luigi Gilli; Fabrizio Grassi; Graziano Rolando
Original assignee: Efort Europe S R L
Priority date: 2019-08-06
Filing date: 2019-08-06
Publication date: 2021-02-06
Also published as: WO2021024106A1

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo: Description of the Industrial Invention entitled:

“MACCHINA PER LA LAVORAZIONE DI PRECISIONE DI UN CORPO TRIDIMENSIONALE MEDIANTE IL TAGLIO O LA SALDATURA LASER” "MACHINE FOR THE PRECISION MACHINING OF A THREE-DIMENSIONAL BODY BY LASER CUTTING OR WELDING"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda una macchina per la lavorazione di precisione di un corpo tridimensionale mediante il taglio o la saldatura laser, in accordo con il preambolo della rivendicazione 1. The present invention relates to a machine for the precision machining of a three-dimensional body by laser cutting or welding, in accordance with the preamble of claim 1.

Le macchine note allo stato dell’arte per la lavorazione di precisione di un corpo tridimensionale, mediante il taglio o la saldatura al laser, solitamente hanno una struttura a sbalzo (o cantilever); ad esempio, si veda la macchina descritta nel brevetto statunitense No. US5637243. Tale struttura a sbalzo tipicamente comprende una testa equipaggiata con un utensile laser, montata su di una colonna che consente di movimentare la testa lungo un asse perpendicolare al piano di appoggio della macchina, quest’ultimo sostanzialmente perpendicolare alla direzione della forza di gravità che agisce su ogni componente della macchina. La colonna è montata su di un carrello in grado di muoversi su guide disposte lungo un braccio a sbalzo sostanzialmente parallelo al piano di appoggio. Il braccio con il carrello è sorretto dalla struttura di base della macchina che giace sul piano di appoggio. Tipicamente i corpi principali di queste macchine sono costituiti da strutture metalliche scatolate e saldate, in modo da garantire una adeguata stabilità e rigidità della macchina quando soggetta alle sollecitazioni causate dalle parti mobili atte a movimentare la testa. Machines known to the state of the art for the precision machining of a three-dimensional body, by laser cutting or welding, usually have a cantilever structure (or cantilever); for example, see the machine described in US Patent No. US5637243. This cantilevered structure typically comprises a head equipped with a laser tool, mounted on a column that allows the head to be moved along an axis perpendicular to the support plane of the machine, the latter substantially perpendicular to the direction of the force of gravity acting on each component of the machine. The column is mounted on a trolley capable of moving on guides arranged along a cantilevered arm substantially parallel to the support surface. The arm with the trolley is supported by the basic structure of the machine which lies on the support surface. Typically, the main bodies of these machines consist of boxed and welded metal structures, so as to ensure adequate stability and rigidity of the machine when subjected to the stresses caused by the moving parts suitable for moving the head.

Con riferimento alla Figura 1, viene rappresentata una vista laterale di una macchina 100 esemplificativa per il taglio o la saldatura al laser nota allo stato dell’arte, detta macchina 100 essendo sostanzialmente corrispondente a quella mostrata nel suddetto documento US5637243. Detta macchina 100 comprende: With reference to Figure 1, a side view of an exemplary machine 100 for cutting or laser welding known in the art is shown, said machine 100 being substantially corresponding to that shown in the aforementioned document US5637243. Said machine 100 includes:

un carrello 150 che comprende una colonna 140 atta a movimentare una testa 130 atta ad alloggiare un utensile 120 per il taglio o la saldatura al laser di un corpo tridimensionale; a trolley 150 which comprises a column 140 adapted to move a head 130 adapted to house a tool 120 for laser cutting or welding of a three-dimensional body;

primi mezzi di movimentazione 171, 172 atti a movimentare detto carrello 150 lungo un primo asse sostanzialmente orizzontale; first movement means 171, 172 adapted to move said trolley 150 along a first substantially horizontal axis;

secondi mezzi di movimentazione 161, 162 atti a movimentare detto carrello 150 lungo un secondo asse 102 sostanzialmente orizzontale. second movement means 161, 162 adapted to move said carriage 150 along a second substantially horizontal axis 102.

La colonna 140 consente di movimentare la testa 130 lungo un terzo asse 103 perpendicolare al piano di appoggio 180 della macchina 100, detto piano di appoggio 180 essendo sostanzialmente perpendicolare alla direzione della forza di gravità. Detto utensile 120, compreso nella testa 130, è anche in grado di ruotare attorno al terzo asse 103. The column 140 allows the head 130 to be moved along a third axis 103 perpendicular to the support plane 180 of the machine 100, said support plane 180 being substantially perpendicular to the direction of the force of gravity. Said tool 120, included in the head 130, is also capable of rotating around the third axis 103.

Nella macchina descritta nel brevetto statunitense No. US5637243 il carrello 150 è compreso in un braccio a sbalzo 160 semovente, quest’ultimo essendo in grado di traslare lungo un primo asse sostanzialmente parallelo al piano di appoggio 180 per mezzo dei primi mezzi di movimentazione 171, 172. In particolare, detti primi mezzi di movimentazione comprendono almeno una prima guida orizzontale 171 ed una seconda guida orizzontale 172. Detti primi mezzi di movimentazione sono compresi in una struttura di base 170 posta sul piano di appoggio 180. In the machine described in the United States Patent No. US5637243 the trolley 150 is comprised in a self-propelled cantilever arm 160, the latter being able to translate along a first axis substantially parallel to the support plane 180 by means of the first handling means 171, 172. In particular, said first movement means comprise at least a first horizontal guide 171 and a second horizontal guide 172. Said first movement means are comprised in a base structure 170 placed on the support surface 180.

Detto braccio a sbalzo 160 comprende detti secondi mezzi di movimentazione, i quali comprendono due guide orizzontali 161, 162 le quali consentono la movimentazione del carrello 150 lungo detto secondo asse 102 sostanzialmente parallelo al piano di appoggio 180 e perpendicolare al primo asse. Said cantilevered arm 160 comprises said second movement means, which comprise two horizontal guides 161, 162 which allow the carriage 150 to be moved along said second axis 102 substantially parallel to the support plane 180 and perpendicular to the first axis.

Il carrello 150 scorre lungo l’asse 102 posto sul braccio a sbalzo 160. The carriage 150 slides along the axis 102 placed on the cantilever arm 160.

La forza di gravità agente sul carrello 150 genera un momento variabile M rispetto alle guide orizzontale 171 e 172, essendo tale momento variabile M funzione lineare della posizione del carrello 150 rispetto alle stesse guide 171 e 172. The force of gravity acting on the carriage 150 generates a variable moment M with respect to the horizontal guides 171 and 172, this variable moment M being a linear function of the position of the carriage 150 with respect to the same guides 171 and 172.

Tale configurazione genera una flessione del braccio a sbalzo 160 che si traduce in un errore di linearità dello stesso braccio a sbalzo 160 e, di conseguenza, in un errore di lavorazione su un pezzo in lavorazione (non mostrato). This configuration generates a bending of the cantilever arm 160 which results in a linearity error of the cantilever arm 160 itself and, consequently, in a machining error on a workpiece (not shown).

Inoltre, i mezzi di scorrimento sulle guide 171 e 172 risultano sollecitati in direzioni verticali opposte che ne determinano rigidità e usure differenti. Furthermore, the sliding means on the guides 171 and 172 are stressed in opposite vertical directions which determine different stiffness and wear.

La presente arte nota, così come descritta in precedenza e sostanzialmente corrispondente a quella mostrata nel documento US5637243, presenta quindi una serie di inconvenienti di seguito riassunti: The present prior art, as described above and substantially corresponding to that shown in US5637243, therefore has a series of drawbacks summarized below:

- un primo inconveniente è la flessione del braccio a sbalzo 160 orizzontale sul quale corre il carrello 150 che porta la testa 130; - a first drawback is the bending of the horizontal cantilever arm 160 on which the carriage 150 carrying the head 130 runs;

- un secondo inconveniente è il ridotto rapporto di guida tra la trave 160 con le guide 171 e 172 che amplifica gli errori di linearità delle stesse guide 171 e 172; - a second drawback is the reduced guide ratio between the beam 160 with the guides 171 and 172 which amplifies the linearity errors of the guides 171 and 172 themselves;

- un terzo inconveniente è dato dalla somma dei due precedenti inconvenienti, in quanto essi determinano una bassa rigidità dell’insieme e, come conseguenza, il generarsi di oscillazioni deleterie per la precisione dei pezzi processati sulla macchina; - a third drawback is given by the sum of the two previous drawbacks, as they determine a low rigidity of the assembly and, as a consequence, the generation of harmful oscillations for the precision of the pieces processed on the machine;

- un quarto inconveniente consiste nell’elevato ingombro in pianta della macchina 100, in quanto la configurazione geometrica della macchina 100 stessa pone gli assi più lunghi in posizione orizzontale. - a fourth drawback consists in the large footprint of the machine 100, since the geometric configuration of the machine 100 itself places the longer axes in a horizontal position.

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di risolvere gli inconvenienti delle macchine per la lavorazione di precisione di un corpo tridimensionale mediante il taglio o la saldatura al laser, note allo stato dell’arte. The purpose of the present invention is therefore to solve the drawbacks of the machines for precision machining of a three-dimensional body by laser cutting or welding, known to the state of the art.

In particolare, uno scopo della presente invenzione è quello di indicare una macchina per la lavorazione di precisione di un corpo tridimensionale, mediante il taglio o la saldatura al laser, che consenta di incrementare la precisione della lavorazione. In particular, an object of the present invention is to indicate a machine for the precision machining of a three-dimensional body, by means of laser cutting or welding, which allows to increase the precision of the machining.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di indicare una macchina per il taglio o la saldatura al laser costituita da una struttura più snella e di ridotte dimensioni rispetto all’arte nota e realizzata in modo tale da ottenere una notevole riduzione delle masse e, di conseguenza, un miglioramento della dinamica complessiva della macchina. A further object of the present invention is to indicate a laser cutting or welding machine consisting of a more slender and smaller structure than the known art and made in such a way as to obtain a considerable reduction in the masses and, of consequently, an improvement in the overall dynamics of the machine.

Per raggiungere tali scopi, forma oggetto della presente invenzione una macchina per la lavorazione di precisione su corpi tridimensionali mediante il taglio o la saldatura laser, incorporante le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, che formano parte integrante della presente descrizione. To achieve these purposes, the subject of the present invention is a machine for precision machining on three-dimensional bodies by laser cutting or welding, incorporating the characteristics of the attached claims, which form an integral part of the present description.

Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dalle figure annesse, fornite a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui: - la figura 1 rappresenta una vista laterale di una macchina per la lavorazione di precisione su corpi tridimensionali, in particolare per il taglio o la saldatura al laser, nota allo stato dell’arte e già descritta in precedenza; Further objects, characteristics and advantages of the present invention will become clear from the detailed description that follows and from the attached figures, provided purely by way of non-limiting example, in which: - figure 1 represents a side view of a machine for the processing of precision on three-dimensional bodies, in particular for laser cutting or welding, known to the state of the art and already described above;

- la figura 2 rappresenta rispettivamente una prima vista laterale di una macchina per il taglio o la saldatura al laser secondo una forma di realizzazione della presente invenzione; Figure 2 represents respectively a first side view of a laser cutting or welding machine according to an embodiment of the present invention;

- la figura 3 rappresenta una seconda vista laterale di una macchina secondo la presente invenzione; figure 3 represents a second side view of a machine according to the present invention;

- la figura 4 rappresenta una vista in pianta o dall’alto di una macchina secondo la presente invenzione. - Figure 4 represents a plan or top view of a machine according to the present invention.

Con riferimento alle figure 2, 3 e 4, viene rappresentata in modo esemplificativo una macchina 200 per la lavorazione di un corpo tridimensionale, mediante il taglio o la saldatura laser, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione. With reference to figures 2, 3 and 4, a machine 200 for processing a three-dimensional body, by laser cutting or welding, according to an embodiment of the present invention, is represented by way of example.

Detta macchina 200 comprende: Said machine 200 includes:

- un carrello 250 che comprende una colonna 240 atta a movimentare una testa 230, in cui detta testa 230 è atta ad alloggiare un utensile 220 per il taglio o la saldatura al laser di detto corpo tridimensionale; - a trolley 250 which comprises a column 240 adapted to move a head 230, in which said head 230 is adapted to house a tool 220 for laser cutting or welding of said three-dimensional body;

- primi mezzi di movimentazione 271, 272 atti a movimentare detto carrello 250 lungo un primo asse 201 sostanzialmente parallelo ad un piano di appoggio 180. - first movement means 271, 272 adapted to move said trolley 250 along a first axis 201 substantially parallel to a support plane 180.

Detti primi mezzi di movimentazione comprendono una o più guide orizzontali, ad esempio una prima guida orizzontale 271 ed una seconda guida orizzontale 272. Detti primi mezzi di movimentazione possono essere compresi in una struttura di base 270 posta sul piano di appoggio 180, oppure possono essere direttamente posizionati su detto piano di appoggio 180. Detto piano di appoggio 180 è sostanzialmente perpendicolare alla direzione della forza di gravità che agisce su ogni componente della macchina 200. Said first movement means comprise one or more horizontal guides, for example a first horizontal guide 271 and a second horizontal guide 272. Said first movement means can be comprised in a base structure 270 placed on the supporting surface 180, or they can be directly positioned on said support plane 180. Said support plane 180 is substantially perpendicular to the direction of the force of gravity acting on each component of the machine 200.

Il carrello 250 è compreso in un braccio verticale (indicato nel suo complesso con il numero di riferimento 360) semovente ed in grado di muoversi lungo detto primo asse 201 sostanzialmente parallelo al piano di appoggio 180 per mezzo di primi mezzi di movimentazione 271, 272. Il braccio verticale 360 può comprendere un primo montante verticale 360a ed un secondo montante verticale 360b tra loro ancorati tramite mezzi di fissaggio 360c, come ad esempio viti e bulloni. Detti montanti verticali 360a, 360b realizzano un vano 365 nel braccio verticale 360 nel quale è posto il carrello 250. The trolley 250 is comprised in a vertical arm (indicated as a whole with the reference number 360) that is self-propelled and capable of moving along said first axis 201 substantially parallel to the support plane 180 by means of first movement means 271, 272. The vertical arm 360 can comprise a first vertical upright 360a and a second vertical upright 360b anchored to each other by fastening means 360c, such as for example screws and bolts. Said vertical uprights 360a, 360b form a compartment 365 in the vertical arm 360 in which the trolley 250 is placed.

In accordo con la presente invenzione, detto braccio verticale 260 semovente comprende secondi mezzi di movimentazione 261, 262 atti a movimentare detto carrello 250 lungo un secondo asse 202 sostanzialmente perpendicolare a detto piano di appoggio 180. In accordance with the present invention, said self-propelled vertical arm 260 comprises second movement means 261, 262 adapted to move said trolley 250 along a second axis 202 substantially perpendicular to said support plane 180.

Detta colonna 240 comprende terzi mezzi di movimentazione per movimentare detta testa 230 lungo un terzo asse 203 sostanzialmente parallelo ad un piano di appoggio 180 e sostanzialmente perpendicolare al secondo asse 202, il quale a sua volta è sostanzialmente perpendicolare al piano di appoggio 180. Detto utensile 220, compreso nella testa 230, è in grado di ruotare attorno al terzo asse 203. Said column 240 comprises third movement means for moving said head 230 along a third axis 203 substantially parallel to a support plane 180 and substantially perpendicular to the second axis 202, which in turn is substantially perpendicular to the support plane 180. Said tool 220, included in the head 230, is able to rotate around the third axis 203.

Dalle figure 2 e 3, si può notare che detto braccio verticale 360 comprende un vano 365 nel quale è posto detto carrello 250, detto vano 365 può essere realizzato dai due montanti verticali 360a, 360b in cui il carrello 250 e la colonna 240 sono compresi, tale configurazione che è alla base della presente invenzione consente di ottenere i seguenti vantaggi nel confronto con l’arte nota: From figures 2 and 3, it can be seen that said vertical arm 360 comprises a compartment 365 in which said carriage 250 is placed, said compartment 365 can be made of the two vertical uprights 360a, 360b in which the carriage 250 and column 240 are included , this configuration which is the basis of the present invention allows to obtain the following advantages in comparison with the known art:

- macchina 200 complessivamente più compatta e, di conseguenza, minori ingombri in relazione al volume utile di lavoro; - machine 200 overall more compact and, consequently, smaller overall dimensions in relation to the useful working volume;

- macchina 200 complessivamente più compatta e, di conseguenza, più rigida nei confronti dello stato dell’arte a parità di massa; - machine 200 overall more compact and, consequently, more rigid with respect to the state of the art with the same mass;

- macchina 200 con i carichi verticali sostanzialmente baricentrici rispetto ad una base 269 del braccio verticale 260, che sopporta l’insieme di tutte le masse mobili, garantendo di conseguenza una migliore stabilità e usura omogenea dei mezzi di movimentazione 273 e 274. - machine 200 with vertical loads substantially barycentric with respect to a base 269 of the vertical arm 260, which supports the set of all mobile masses, thus ensuring better stability and uniform wear of the handling means 273 and 274.

In una forma di realizzazione preferita, detti secondi mezzi di movimentazione 261, 262 possono comprendere una o più guide verticali, ad esempio una prima guida verticale 261 ed una seconda guida verticale 262. In a preferred embodiment, said second movement means 261, 262 can comprise one or more vertical guides, for example a first vertical guide 261 and a second vertical guide 262.

Detti primi mezzi di movimentazione 271, 272 e secondi mezzi di movimentazione 261, 262 consentono rispettivamente la movimentazione di detto braccio verticale 360 e di detto carrello 250 per mezzo di almeno una componente mobile, come ad esempio una ruota comprendente almeno un cuscinetto (non mostrati nelle figure). Said first handling means 271, 272 and second handling means 261, 262 respectively allow the movement of said vertical arm 360 and said carriage 250 by means of at least one movable component, such as for example a wheel comprising at least one bearing (not shown in the figures).

Differentemente dalla macchina 100 nota allo stato dell’arte e descritta in precedenza, il carrello 250 della macchina 200 secondo la presente invenzione è movimentabile lungo il secondo asse 202 sostanzialmente verticale (o perpendicolare) rispetto al piano di appoggio 180, e non lungo un asse sostanzialmente orizzontale (o parallelo a detto piano di appoggio 180), come invece avviene nel caso dell’asse 102 mostrato in figura 1 in riferimento allo stato dell’arte; tale differenza implica una configurazione dei carichi differente rispetto alla macchina 100 nota allo stato dell’arte e mostrata in figura 1. Unlike the machine 100 known in the state of the art and described previously, the carriage 250 of the machine 200 according to the present invention can be moved along the second axis 202 substantially vertical (or perpendicular) with respect to the support plane 180, and not along an axis substantially horizontal (or parallel to said support plane 180), as instead occurs in the case of the axis 102 shown in Figure 1 with reference to the state of the art; this difference implies a configuration of the loads different from the machine 100 known in the state of the art and shown in figure 1.

A tal proposito e con particolare riferimento alla figura 2, si può notare che il baricentro 285 sul quale agisce la forza di gravità P dei due montanti verticali 360a, 360b del braccio verticale 360, comprensivo del carrello 250, si muove sostanzialmente lungo la direzione del secondo asse 202, in base alla movimentazione del carrello 250 lungo detto secondo asse 202. La posizione del baricentro 285 lungo il primo asse 201 non dipende dalla movimentazione del carrello 250, ed è sostanzialmente statica lungo detto primo asse 201 e sempre inclusa nella base 269 del braccio verticale 260. Conseguentemente, a differenza di ciò che avviene nello stato dell’arte, grazie alle previsioni della macchina 200 secondo la presente invenzione non si viene a generare alcun momento, per cui le oscillazioni dovute alla movimentazione del carrello 250 lungo il braccio verticale 260 sono sostanzialmente nulle o quantomeno fortemente ridotte rispetto alle oscillazioni subite dal carrello 150 della macchina 100. In this regard and with particular reference to Figure 2, it can be noted that the center of gravity 285 on which the force of gravity P of the two vertical uprights 360a, 360b of the vertical arm 360, inclusive of the trolley 250 acts, moves substantially along the direction of the second axis 202, based on the movement of the trolley 250 along said second axis 202. The position of the center of gravity 285 along the first axis 201 does not depend on the movement of the trolley 250, and is substantially static along said first axis 201 and always included in the base 269 of the vertical arm 260. Consequently, unlike what happens in the state of the art, thanks to the forecasts of the machine 200 according to the present invention no moment is generated, so that the oscillations due to the movement of the trolley 250 along the arm vertical 260 are substantially nil or at least strongly reduced with respect to the oscillations undergone by the trolley 150 of the macchi na 100.

Differentemente dalla macchina 100 nota allo stato dell’arte e descritta in precedenza in riferimento alla figura 1, nella macchina 200 secondo la presente invenzione la forza di gravità P del braccio verticale 360, che agisce sul baricentro 285, si ripartisce in maniera sostanzialmente simmetrica su almeno una componente mobile della macchina 200, come ad esempio su componenti mobili anteriori 273 e componenti mobili posteriori 274, che scorrono su ambo le guide orizzontali 271 e 272. Unlike the machine 100 known in the state of the art and described previously with reference to Figure 1, in the machine 200 according to the present invention the force of gravity P of the vertical arm 360, which acts on the center of gravity 285, is distributed substantially symmetrically on at least one movable component of the machine 200, such as on front movable components 273 and rear movable components 274, which slide on both horizontal guides 271 and 272.

Infatti, indicando ad esempio con Pa e Pop la forza peso che agisce rispettivamente sulle componenti mobili anteriori 273 e sulle componenti mobili posteriori 274, dove P = Pa + pop, risulta in modulo: A*Pp = B*Pa, essendo B ed A le distanze tra la posizione del baricentro 285 lungo il primo asse 201 e le componenti mobili anteriori 273 e le componenti mobili posteriori 274 rispettivamente (si veda figura 2). In fact, indicating for example with Pa and Pop the weight force which acts respectively on the front movable components 273 and on the rear movable components 274, where P = Pa + pop, results in modulus: A * Pp = B * Pa, being B and A the distances between the position of the center of gravity 285 along the first axis 201 and the front movable components 273 and the rear movable components 274 respectively (see Figure 2).

Le componenti mobili, ad esempio le componenti mobili anteriori 273 e le componenti mobili posteriori 274, comprendenti ad esempio dei cuscinetti, subiscono una compressione differente tanto il rapporto tra le distanze A/B è diverso da uno. Considerando ad esempio figura 2, nel caso in cui il baricentro 285 sia spostato verso le componenti mobili anteriori 273, la distanza B risulta essere inferiore alla distanza A, rendendo il rapporto A/B minore di uno, conseguentemente la forza peso Pa che agisce sulle componenti mobili anteriori 273 risulta essere maggiore rispetto alla forza peso Pp che agisce sulle componenti mobili posteriori 274. Alternativamente, nel caso in cui il baricentro 285 sia spostato verso le componenti mobili posteriori 274, la distanza B risulta essere maggiore della distanza A, rendendo il rapporto A/B maggiore di uno, conseguentemente la forza peso Pb che agisce sulle componenti mobili posteriori 274 risulta essere maggiore rispetto alla forza peso Pa che agisce sulle componenti mobili anteriori 273. Questo determinerebbe una deformazione ed un’usura di tali componenti asimmetrica, contribuendo a ridurre la precisione operativa dell’utensile 220. The movable components, for example the front movable components 273 and the rear movable components 274, including for example bearings, undergo a different compression as the ratio between the distances A / B is different from one. Considering for example Figure 2, in the case in which the center of gravity 285 is displaced towards the front movable components 273, the distance B is less than the distance A, making the ratio A / B less than one, consequently the weight force Pa acting on the front movable components 273 is greater than the weight force Pp acting on the rear movable components 274. Alternatively, if the center of gravity 285 is moved towards the rear movable components 274, the distance B is greater than the distance A, making the A / B ratio greater than one, consequently the weight force Pb acting on the rear moving components 274 is greater than the weight force Pa acting on the front moving components 273. This would cause asymmetrical deformation and wear of these components, contributing reduce the operating accuracy of the tool 220.

Secondo la presente invenzione è possibile ridurre l’usura asimmetrica delle componenti mobili, come ad esempio le componenti mobili anteriori 273 e le componenti mobili posteriori 274, rendendo sostanzialmente uguali le distanze A e B, o equivalentemente rendendo il rapporto A/B sostanzialmente pari a uno. Tale rapporto A/B, dipende dalla posizione di detto baricentro 285 lungo il primo asse 201 che, a differenza dell’arte nota, non dipende dalla movimentazione del carrello 250 ma è determinata dagli elementi costruttivi del braccio verticale 360. According to the present invention it is possible to reduce the asymmetrical wear of the movable components, such as for example the front movable components 273 and the rear movable components 274, by making the distances A and B substantially equal, or equivalently by making the A / B ratio substantially equal to one. This A / B ratio depends on the position of said center of gravity 285 along the first axis 201 which, unlike the known art, does not depend on the movement of the trolley 250 but is determined by the constructive elements of the vertical arm 360.

Con riferimento alla forma di realizzazione di figura 2, il braccio verticale 360 comprende un primo montante verticale 360a ed un secondo montante verticale 360b tra loro ancorati tramite mezzi di fissaggio 360c, come ad esempio viti e bulloni. Detti montanti verticali 360a, 360b realizzano un vano 365 nel braccio verticale 360 nel quale è posto il carrello 250. With reference to the embodiment of Figure 2, the vertical arm 360 comprises a first vertical upright 360a and a second vertical upright 360b anchored to each other by fastening means 360c, such as for example screws and bolts. Said vertical uprights 360a, 360b form a compartment 365 in the vertical arm 360 in which the trolley 250 is placed.

Detto vano 365 può essere realizzato dai soli due montanti verticali 360a, 360b in cui almeno uno di detti montanti verticali 360a, 360b presenta degli elementi sostanzialmente orizzontali che consentono di ancorare detti montanti verticali 360a, 360b con detti mezzi di fissaggio 360c. In alternativa, detti elementi orizzontali possono essere ad esempio tubi o profilati in metallo, non inclusi in detti montanti verticali 360a, 360b ed ancorati ad essi tramite detti mezzi di fissaggio 360c in modo da realizzare detto vano 365. Said space 365 can be made of only two vertical uprights 360a, 360b in which at least one of said vertical uprights 360a, 360b has substantially horizontal elements which allow to anchor said vertical uprights 360a, 360b with said fixing means 360c. Alternatively, said horizontal elements can be for example metal tubes or profiles, not included in said vertical uprights 360a, 360b and anchored to them by means of said fixing means 360c so as to realize said space 365.

Come mostrato in figura 3, detti secondi mezzi di movimentazione possono comprendere ad esempio una prima guida verticale 261 ed una seconda guida verticale 262 che possono essere alloggiate, ad esempio, nel primo montante verticale 360a. Detti secondi mezzi di movimentazione 261, 262 consentono la movimentazione del carrello 250 lungo detto secondo asse 202 sostanzialmente perpendicolare al piano di appoggio 180 all’interno di detto vano 365 (si veda inoltre figura 2). As shown in Figure 3, said second movement means can comprise for example a first vertical guide 261 and a second vertical guide 262 which can be housed, for example, in the first vertical upright 360a. Said second movement means 261, 262 allow the movement of the trolley 250 along said second axis 202 substantially perpendicular to the support plane 180 inside said compartment 365 (see also Figure 2).

In una forma di realizzazione alternativa (non mostrata nelle figure allegate), detto vano 365 può essere realizzato in un unico montante verticale; in questo caso, detti secondi mezzi di movimentazione 261, 262 possono ad esempio essere installati all’interno del vano 365 ricavato in detto unico montate verticale, in modo da consentire la movimentazione del carrello 250 lungo detto secondo asse 202 sostanzialmente perpendicolare al piano di appoggio 180, all’interno di detto vano 365. In an alternative embodiment (not shown in the attached figures), said compartment 365 can be made in a single vertical upright; in this case, said second movement means 261, 262 can for example be installed inside the compartment 365 obtained in said single vertical mounted, so as to allow the movement of the trolley 250 along said second axis 202 substantially perpendicular to the support plane 180, inside said compartment 365.

Differentemente dalla macchina 100 nota allo stato della tecnica e descritta in precedenza, il carrello 250 è movimentabile lungo il secondo asse 202, verticale (o perpendicolare) rispetto al piano di appoggio 180, all’interno del vano 365 realizzato dai montanti verticali 360a e 360b, questo implica una configurazione dei carichi differente rispetto alla macchina 100 di tipo noto allo stato dell’arte. Infatti, e con particolare riferimento alla figura 2, il baricentro 285 sul quale agisce la forza di gravità P del braccio verticale 360, comprensivo dei montanti verticali 360a e 360b e del carrello 250, si muove sostanzialmente lungo la direzione del secondo asse 202, in base alla movimentazione del carrello 250 lungo detto secondo asse 202. La posizione del baricentro 285 lungo il primo asse 201 non dipende dalla movimentazione del carrello 250, ed è sostanzialmente statica lungo detto primo asse 201 e sempre inclusa nella base 269 del braccio verticale 360. Conseguentemente, a differenza della macchina 100 nota allo stato dell’arte, nella macchina 200 secondo la presente invenzione non si viene a generare alcun momento, per cui le oscillazioni dovute alla movimentazione del carrello 250 lungo il braccio verticale 360 sono sostanzialmente nulle o quantomeno fortemente ridotte rispetto alle oscillazioni subite dal carrello 150 della macchina 100. Differently from the machine 100 known in the state of the art and described previously, the trolley 250 can be moved along the second axis 202, vertical (or perpendicular) with respect to the support surface 180, inside the compartment 365 made by the vertical uprights 360a and 360b , this implies a configuration of the loads different from the machine 100 of the type known in the state of the art. In fact, and with particular reference to Figure 2, the center of gravity 285 on which the force of gravity P of the vertical arm 360 acts, including the vertical uprights 360a and 360b and the trolley 250, moves substantially along the direction of the second axis 202, in based on the movement of the trolley 250 along said second axis 202. The position of the center of gravity 285 along the first axis 201 does not depend on the movement of the trolley 250, and is substantially static along said first axis 201 and always included in the base 269 of the vertical arm 360. Consequently, unlike the machine 100 known in the state of the art, no moment is generated in the machine 200 according to the present invention, so that the oscillations due to the movement of the carriage 250 along the vertical arm 360 are substantially nil or at least strongly reduced compared to the oscillations suffered by the carriage 150 of the machine 100.

Secondo la presente forma di realizzazione dell’invenzione, è possibile realizzare il primo ed il secondo montante verticale, 360a e 360b rispettivamente, in modo tale da rendere il rapporto tra le distanze A/B sostanzialmente pari all’unità, ad esempio modificandone la forma e/o le dimensioni, distribuendo così il carico in maniera simmetrica su una o più componente mobile, ad esempio le componenti mobili anteriori 273 e le componenti mobili posteriori 274 che scorrono su ambo le guide orizzontali 271 e 272. Questo consente una deformazione ed una usura di tali componenti simmetrica, contribuendo ad aumentare la precisione operativa dell’utensile 220. According to the present embodiment of the invention, it is possible to make the first and second vertical uprights, 360a and 360b respectively, in such a way as to make the ratio between the distances A / B substantially equal to unity, for example by modifying their shape and / or the dimensions, thus distributing the load symmetrically on one or more movable components, for example the front movable components 273 and the rear movable components 274 which slide on both horizontal guides 271 and 272. This allows deformation and a wear of these symmetrical components, helping to increase the operating accuracy of the tool 220.

A differenza dell’arte nota, secondo la presente forma di realizzazione dell’invenzione per rendere il rapporto tra le distanze A/B pari all’unità, non è affatto necessario rafforzare la struttura del braccio verticale 360, ma è invece sufficiente progettare e realizzare una struttura tale per cui le distanze A e B siano sostanzialmente equivalenti. Conseguentemente l’ammontare dei carichi movimentati e l’usura delle componenti mobili della macchina 200, secondo la presente forma di realizzazione dell’invenzione, si riduce notevolmente ed efficientemente rispetto alle macchine note allo stato della tecnica. Unlike the known art, according to the present embodiment of the invention to make the ratio between the distances A / B equal to unity, it is not at all necessary to strengthen the structure of the vertical arm 360, but it is instead sufficient to design and manufacture a structure such that the distances A and B are substantially equivalent. Consequently, the amount of loads handled and the wear of the moving components of the machine 200, according to the present embodiment of the invention, is significantly and efficiently reduced compared to the machines known to the state of the art.

Inoltre, l’ingombro della macchina 200 secondo la presente forma di realizzazione dell’invenzione viene notevolmente ridotto rispetto alla macchina 100 nota allo stato della tecnica, pur ottenendo una precisione operativa dell’utensile 220 largamente maggiore rispetto allo stato della tecnica. Dalla descrizione effettuata risultano dunque evidenti i vantaggi della presente invenzione. Furthermore, the overall dimensions of the machine 200 according to the present embodiment of the invention is considerably reduced compared to the machine 100 known in the state of the art, while obtaining an operating precision of the tool 220 which is much greater than in the state of the art. From the above description the advantages of the present invention are therefore evident.

In particolare, la macchina 200 realizzata secondo gli insegnamenti della presente invenzione consente vantaggiosamente di ottenere una migliore distribuzione dei carichi (o delle forze peso) sulle componenti mobili della stessa, utilizzando una struttura a doppio montante verticale del braccio verticale 360. In particular, the machine 200 made according to the teachings of the present invention advantageously allows to obtain a better distribution of the loads (or of the weight forces) on the mobile components thereof, by using a double vertical upright structure of the vertical arm 360.

Un ulteriore vantaggio della presente invenzione consiste nel fatto che la macchina 200 è costituita vantaggiosamente da una struttura più leggera e di ridotte dimensioni rispetto all’arte nota, in grado di ridurre l’usura e la deformazione delle componenti mobili della macchina. A further advantage of the present invention consists in the fact that the machine 200 advantageously consists of a lighter and smaller structure than the known art, capable of reducing wear and deformation of the moving components of the machine.

Un altro vantaggio della presente invenzione è quello che la macchina 200 consente vantaggiosamente di incrementare la precisione di lavorazione su corpi tridimensionali, riducendo le oscillazioni durante la movimentazione dell’utensile per il taglio o la saldatura al laser. Another advantage of the present invention is that the machine 200 advantageously allows to increase the machining precision on three-dimensional bodies, reducing the oscillations during the movement of the laser cutting or welding tool.

Un ulteriore vantaggio della presente invenzione consiste nel fatto che la macchina 200 consente vantaggiosamente di incrementare la precisione di lavorazione su corpi tridimensionali, rendendo sostanzialmente simmetrica la distribuzione dei carichi sulle componenti mobili della macchina, riducendone l’usura rispetto all’arte nota. A further advantage of the present invention consists in the fact that the machine 200 advantageously allows to increase the machining precision on three-dimensional bodies, making the distribution of loads on the moving components of the machine substantially symmetrical, reducing their wear compared to the known art.

Un altro vantaggio della presente invenzione consiste nel fatto che la macchina 200 risulta essere vantaggiosamente più economica rispetto all’arte nota, in quanto realizzata da una struttura più leggera ed utilizzando minor materiale. Another advantage of the present invention consists in the fact that the machine 200 is advantageously cheaper than the known art, as it is made from a lighter structure and using less material.

Naturalmente, fermo restando il principio dell’invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall’ambito di protezione della presente invenzione definito dalle rivendicazioni allegate. Naturally, the principle of the invention remaining the same, the embodiments and construction details may be widely varied with respect to what has been described and illustrated purely by way of non-limiting example, without thereby departing from the scope of protection of the present document. invention defined by the appended claims.

Claims

CLAIMS 1. Machine (200) for precision machining of a three-dimensional body by laser cutting or welding, said machine (200) comprising: - a trolley (250) comprising a column (240) adapted to move a head (230), in which said head (230) is adapted to house a tool (220) for laser cutting or welding of said three-dimensional body; - first handling means (271, 272) adapted to move said trolley (250) along a first axis (201) substantially parallel to a support surface (180), said trolley (250) being included in a vertical arm (360) self-propelled and movable along said first axis (201) by means of said first handling means (271, 272), said self-propelled vertical arm (360) comprising second handling means (261, 262) adapted to move said trolley (250) along a second axis (202) substantially perpendicular to said support plane (180), said machine (200) characterized in that said vertical arm (360) comprises a compartment (365) in which said carriage (250) is placed.

2. Machine (200) according to claim 1, characterized in that said vertical arm (360) comprises a first vertical upright (360a) and a second vertical upright (360b) which form said compartment (365) in which said trolley (250).

Machine (200) according to claim 2, characterized in that said first vertical upright (360a) and said second vertical upright (360b) are anchored to each other by means of fixing means (360c).

4. Machine (200) according to one or more of claims 1 to 3, characterized by the fact that said trolley (250) can be moved along said second axis (202) inside said compartment (365).

Machine (200) according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that said column (240) comprises third handling means for moving said head (230) along a third axis (203) substantially parallel to said plane support (180) and substantially perpendicular to said second axis (202).

Machine (200) according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the direction of the force of gravity acting on each component of said machine (200) is substantially perpendicular to said support plane (180).

Machine (200) according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that said first handling means (271, 272) are comprised in a base structure (270) placed on said support surface (180) .

Machine (200) according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the position of the center of gravity (285) on which the force of gravity of said vertical arm (360), including said carriage (250) acts , is substantially static along said first axis (201) and always included in the base (269) of said vertical arm (360).

Machine (200) according to claim 8, characterized in that said center of gravity (285) moves substantially along the direction of said second axis (202), based on the movement of said carriage (250) along said second axis (202) ).

Machine (200) according to one or more of claims 8 to 9, characterized in that said force of gravity acts on said center of gravity (285) in a substantially symmetrical manner on one or more mobile components of said machine (200).