IT202000014761A1 - Sistema di manipolazione di lenti e relativo metodo - Google Patents

Description

SISTEMA DI MANIPOLAZIONE DI LENTI E RELATIVO METODO

DESCRIZIONE

CAMPO DELL?INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce a un sistema di manipolazione di lenti e relativo metodo, in particolare un sistema di manipolazione in asservimento ad una macchina di lavaggio.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE

Come noto, nell?attivit? di lavorazione di lenti, al termine dei trattamenti meccanici e di finitura ? necessario eseguire un lavaggio dei pezzi in lavorazione.

Per effettuare il lavaggio delle lenti, in particolare se vengono impiegate macchine di lavaggio ad ultrasuoni, - dove il ciclo di trattamento ? effettuato trasferendo da una vasca all?altra le lenti all?interno di opportuni cestelli - ? tipicamente necessario che le lenti vengano disposte entro griglie di supporto dei cestelli in una posizione ed assetto specifici, cos? da esporle correttamente all'attivit? di lavaggio.

A tal fine, le lenti devono essere prelevate da vassoi di trasporto standard - utilizzati per condurre le lenti lungo la linea di lavorazione - e disposte opportunamente nelle griglie del cestello che si trova nella macchina di lavaggio.

In fig. 1 ? che rappresenta una vista fotografica in prospettiva - ? illustrato un vassoio di trasporto esemplificativo, in cui sono deposte liberamente due lenti. Poich? le lenti non presentano una posizione ed un assetto ripetibili all'interno del vassoio, ? necessario prelevarle delicatamente e predisporle in modo adeguato ad essere ricevute con l'assetto e posizione desiderato nella griglia del cestello.

Questa operazione ? normalmente eseguita a mano da un operatore: quando le vaschette con le coppie di lenti giungono alla stazione di lavaggio da precedenti lavorazioni, un operatore le preleva e le depone nella macchina di lavaggio con l'assetto desiderato.

Evidentemente questa modalit? operativa non ? particolarmente efficace, perch? implica la presenza di un operatore e dunque comporta anche limitazioni del ciclo di lavoro (per esempio, se la macchina di lavaggio ? in funzione, le protezioni antinfortunistica impediscono di poter inserire lenti da lavare).

E' dunque desiderabile poter automatizzare questo processo.

La Richiedente ha gi? proposto un sistema innovativo, mediante il quale ? possibile prelevare con precisione le lenti, con un braccio robotizzato dotato di ventosa aspirante, grazie all'impiego di una unit? di riconoscimento che permette di individuare il baricentro e l?orientamento angolare delle lenti in modo preciso e ripetibile. Questa soluzione ? descritta nella domanda di brevetto italiano No 102020000003194.

? sentita per? l'esigenza di offrire un sistema che possa anche lavorare senza una unit? di riconoscimento di precisione.

Pertanto, si desidera fornire un sistema di manipolazione di lenti che permetta di trasferire le coppie di lenti da un vassoio di trasporto ad una griglia predeterminata di una macchina di lavaggio, nella posizione ed assetto prestabilito.

DESCRIZIONE SOMMARIA DELL?INVENZIONE

Scopo della presente invenzione ?, pertanto, di fornire un sistema di manipolazione di lenti e relativo metodo di funzionamento, particolarmente destinato ad una macchina di lavaggio, che risolva i problemi sopracitati.

Tale scopo secondo l?invenzione viene conseguito mediante un sistema ed un metodo avente le caratteristiche definite nelle rivendicazioni indipendenti qui allegate. Altre preferite caratteristiche dell?invenzione vengono definite nelle rivendicazioni subordinate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell?invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita della stessa, fornita a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrata nei disegni allegati, nei quali:

Fig. 1, come gi? accennato, ? una vista fotografica in prospettiva di un vassoio di trasporto esemplificativo che contiene due lenti;

Fig. 2 ? una vista in prospettiva di un dispositivo di ritegno secondo l'invenzione appoggiato su una rastrelliera;

fig. 3 ? una vista in prospettiva di un dispositivo di ritegno secondo l'invenzione con due lenti impegnate;

fig. 4 ? una vista ingrandita di una porzione del dispositivo di fig. 3; fig. 5 ? una vista in prospettiva del sistema secondo l'invenzione in una fase di cattura delle lenti;

fig. 6 ? una vista secondo un'altra prospettiva del sistema di fig. 5; fig. 7 ? una vista in prospettiva del sistema secondo l'invenzione in una fase di trasferimento alla macchina di lavaggio;

fig. 8 ? una vista analoga a quella di fig. 7 secondo un'altra prospettiva; fig. 9 ? una vista analoga a quella di fig. 8 secondo un'altra prospettiva; e

figg. 10A e 10B sono viste fotografie in prospettiva di due diverse modalit? di cattura delle lenti.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA PREFERITA FORMA DI ESECUZIONE

In un impianto di lavorazione e trattamento di lenti L, ? prevista una stazione di lavaggio in cui ? installata una macchina di lavaggio con una pluralit? di vasche V (mostrate schematicamente nelle figg. 7-9) dotate di griglie di allineamento.

Per caricare la macchina di lavaggio con le lenti, sono previsti tipicamente uno o pi? manipolatori M1, M2 ... Mn dotati di una testa di presa orientabile, atte al prelievo di lenti ed al loro trasferimento nelle singole vasche V della macchina di lavaggio. I manipolatori Mn sono controllati opportunamente mediante una logica di pilotaggio, installata a bordo di un elaboratore, che comanda uno o pi? attuatori dei manipolatori Mn per movimentare come desiderato le relative teste di presa.

Nelle figure allegate sono mostrati esemplificativamente manipolatori in forma di robot SCARA.

Le lenti L provengono alla stazione di lavaggio, lungo una linea di lavorazione e trattamento, a bordo di un vassoio di trasporto 1, per esempio dotato di due impronte circolari affiancate 1a e 1b atte ad alloggiare una coppia di lenti L. Il vassoio 1 presenta una sagoma e dimensione adatte al trasferimento automatico con gli specifici convogliatori presenti sulla linea di lavoro. Nelle figure allegate si mostra una forma esemplificativa del vassoio 1, che tuttavia pu? variare anche in modo significativo a seconda dello specifico impianto.

In prossimit? della stazione di lavaggio ? prevista una stazione di scambio, in cui viene fatto stazionare il vassoio 1 con a bordo la o le lenti L (normalmente una coppia di lenti da montare sul medesimo occhiale).

Secondo l'invenzione, in prossimit? della stazione di scambio ? installata una rastrelliera di deposizione 2, sulla quale va in impegno un dispositivo di ritegno o pinza 3.

In particolare, come ben illustrato nelle figg. 2, 5 e 6, la rastrelliera 2 ? costituita preferibilmente da una pluralit? di costolature affiancate 2a, mantenute parallele fra di loro secondo i rispettivi assi longitudinali, tra le quali ? definita una pluralit? di canali di scorrimento 2b. Nella forma esemplificativa illustrata, le costolature 2a sono mantenute distanziate e parallele mediante alberini di assemblaggio 2c vincolati a traverse di consolidamento 2d.

Le costolature 2a presentano una medesima altezza, cos? che i rispettivi bordi superiori siano allineati su un medesimo piano di appoggio.

Il piano di appoggio della rastrelliera 2 ? preferibilmente suddiviso in due porzioni di ampiezza superiore a quella delle impronte 1a e 1b dei vassoi 1 esistenti sul mercato. In questo modo, le due lenti L possono essere prelevate contemporaneamente dal vassoio 1, per esempio da un semplice trasferitore (ad esempio pneumatico) dotato di due matrici di ventose, quale che sia la loro forma e posizione entro le due impronte dei vassoi 1, e trasferite sulla rastrelliera senza ulteriori manipolazioni.

Il dispositivo di ritegno 3 ? formato da due coppie di ganasce contrapposte 3a e 3b, mobili reciprocamente secondo un asse di serraggio X-X destinato a coincidere con l'asse longitudinale delle costolature 2a.

Sulle coppie di ganasce 3a e 3b sono montate schiere di tenoni di ritegno 4a e 4b, montati paralleli fra di loro e secondo l'asse di serraggio X-X, distanziati con lo stesso passo con cui sono distanziati i canali 2b della rastrelliera.

In particolare, i tenoni di ritegno 4a e 4b sono ricurvi su rispettivi piani paralleli e presentano concavit? contrapposte, come si percepisce in fig. 6, con il punto di massima concavit? di tutte le schiere disposto allineato su uno stesso piano di serraggio del dispositivo di ritegno 3.

Preferibilmente i tenoni ricurvi 4a e 4b sono formati da bandelle rigide a forma di V (come rappresentato in fig. 6 e visibile anche nelle figg. 3 e 4), fissate su piani paralleli ? per esempio saldate - a rispettive traversine delle ganasce 3a e 3b, in modo che i vertici delle sagome a V siano tutti allineati sul piano di serraggio.

Le due coppie di ganasce 3a e 3b sono inoltre montate su un telaio piano T, per esempio quadrilatero, dotato di un elemento di aggancio T1 tramite il quale pu? essere afferrato da una testa di presa di un manipolatore Mn.

Preferibilmente, una prima ganascia 3a ? fissata al telaio T, mentre una seconda ganascia 3b ? montata mobile e scorrevole sul telaio T, in modo da potersi avvicinare ed allontanare dalla prima ganascia 3a.

Vantaggiosamente sono previsti mezzi elastici 5 (per esempio molle elicoidali) che sospingono le ganasce mobili 3b, in modo indipendente tra loro, verso la rispettiva ganascia fissa 3a. In questo modo, le ganasce 3a e 3b di ciascuna coppia vengono serrate una sull'altra da una forza elastica espressa dai mezzi elastici 5. Viceversa, le ganasce 3a e 3b di ciascuna coppia possono essere allontanate, quindi aperte, mediante un attuatore (non illustrato) che agisce su una rispettiva leva di azionamento 6 che allontana la ganascia mobile 3b dalla ganascia fissa 3a vincendo la reazione elastica dei mezzi elastici 5.

Questa costruzione non ? l'unica percorribile, ma ? certamente preferita perch? definisce in modo univoco la posizione di una delle due ganasce rispetto al telaio, ci? che agevola il funzionamento del sistema.

Il telaio T ? concepito per essere sollevato in verticale dal manipolatore, tramite l'impegno della testa di presa con l'elemento di aggancio T1. Il telaio T ? concepito inoltre per essere adagiato sul piano della rastrelliera 2, in modo tale da inserire i tenoni di ritegno 4 nei canali di scorrimento 2b, allineando l'asse di serraggio X-X con l'asse longitudinale delle costolature 2a. Le due coppie di ganasce 3a, 3b possono quindi essere aperte e chiuse facendo scorrere i tenoni 4b della ganascia mobile 3b lungo i canali 2b. A tal fine, l'altezza delle costolature 2a ? superiore alla semi altezza dei tenoni ricurvi 4a e 4b.

Preferibilmente, quando il telaio T ? adagiato al di sopra della rastrelliera 2, il piano di serraggio definito dai punti di massima concavit? dei tenoni ricurvi 4a e 4b giace poco al di sopra dei bordi superiori delle costolature 2a e quindi del piano di appoggio.

Dato che il dispositivo di ritegno 3 ? destinato ad essere immerso nelle vasche V, il materiale del telaio T e dei vari componenti del dispositivo di ritegno 3 ? preferibilmente resistente alla corrosione nel liquido di lavaggio, per esempio ? acciaio inossidabile.

Il funzionamento del sistema di manipolazione secondo l'invenzione prevede di deporre preliminarmente il dispositivo di ritegno 3 sulla rastrelliera 2, mantenendo aperte le due coppie di ganasce 3a e 3b, che si troveranno quindi alle due estremit? contrapposte del telaio T. Secondo la forma di esecuzione illustrata, per esempio lo stesso manipolatore Mn che provvede a movimentare il telaio T possiede un attuatore che allontana le leve 6 dalle ganasce fisse 3a, vincendo la reazione elastica delle molle 5.

A questo punto ? possibile prelevare le due lenti L dal vassoio 1, per esempio mediante una unit? di prelievo a ventosa, senza alcuna particolare precisione, e deporle sul piano di appoggio della rastrelliera 2.

Dopodich? ? possibile consentire la chiusura delle due coppie di ganasce 3a e 3b, sospinte in chiusura dalle molle 5, cos? che i tenoni di ritegno 4b, scorrendo nei canali 2b, raccolgano le lenti L e le sospingano contro i contrapposti tenoni di ritegno 4a (si veda fig. 6). Grazie alla forma ricurva dei tenoni di ritegno 4a e 4b, le lenti L rimangono sostanzialmente in piano e saldamente catturate, lungo i rispettivi bordi perimetrali, tra le due ganasce 3a e 3b. A prescindere dalla posizione ed assetto con cui le lenti L vengono deposte sulla rastrelliera 2, il dispositivo di ritegno 3 riesce a trattenerle efficacemente tra le schiere di tenoni 4a e 4b, anche in modalit? diverse (come rappresentato nelle figg. 10A e 10B).

Una volta che le lenti L sono saldamente trattenute dal dispositivo di ritegno 3, la testa di presa di un manipolatore prescelto M1 pu? afferrare il telaio T mediante l'elemento di aggancio T1 e trasferirlo in verticale (figg. 7-9) sino a deporlo nella griglia desiderata della vasca prescelta V.

Una pluralit? di dispositivi di ritegno 3 viene deposta nelle rispettive griglie di una medesima vasca V.

La pluralit? di dispositivi di ritegno 3, con a bordo le coppie di lenti L, viene trasferita nelle varie vasche per completare l'operazione di lavaggio.

Al termine del lavaggio, le lenti L possono essere riportate nel relativo vassoio 1 mediante una procedura inversa.

Come si comprende dalla descrizione sopra riportata, la soluzione dell'invenzione permette di conseguire perfettamente gli scopi esposti nelle premesse.

Il sistema di manipolazione secondo l'invenzione ? infatti in grado di trasferire le lenti dal vassoio alla macchina di lavaggio in modo affidabile con l'assetto desiderato, senza necessit? di disporre di una unit? di riconoscimento di precisione.

Il dispositivo di ritegno 3 cooperante con la rastrelliera di deposizione 2 costituiscono un sistema di manipolazione estremamente semplice, affidabile ed economico, che non richiede procedure di messa a punto n? operazioni di taratura periodiche.

S?intende, comunque, che l?invenzione non deve considerarsi limitata alle particolari configurazioni illustrate sopra, che costituiscono soltanto degli esempi non limitativi della portata dell?invenzione, ma che diverse varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall?ambito di protezione dell?invenzione stessa, che risulta unicamente definita dalle rivendicazioni che seguono.

Per esempio, bench? si sia mostrato un dispositivo di ritegno dotato di due coppie di ganasce 3a e 3b, non si esclude che lo stesso telaio T possa essere dotato di una sola coppia di ganasce o anche pi? di due, a seconda delle necessit? dell'applicazione.

Ancora, la rastrelliera 2 pu? essere semplicemente costituita da una serie di canali paralleli ricavati in un piano di appoggio continuo, essendo solamente essenziale che i tenoni ricurvi possano scorrere senza interferenza anche al di sotto del piano di appoggio delle lenti.

Inoltre, al posto dei manipolatori SCARA illustrati nelle figure, ? possibile equivalentemente utilizzare sistemi di trasferimento ad assi cartesiani oppure robot antropomorfi. Ancora, questi manipolatori possono essere fissati ad un ponte superiore o un soffitto anzich? ad un piano di lavoro come mostrato nei disegni.

Infine, non si esclude che il sistema di manipolazione possa essere dotato di un diverso meccanismo di apertura/chiusura delle ganasce, per esempio con attuatore attivo sia in chiusura che in apertura.

Claims (9)

RIVENDICAZIONI

1. Sistema di manipolazione di lenti (L) comprendente almeno un manipolatore (Mn) per il trasferimento di dette lenti (L) da una posizione di prelevamento ad una griglia di una vasca di lavaggio (V), caratterizzato da ci? che include inoltre

una rastrelliera (2) provvista almeno di una serie di canali di scorrimento paralleli (2b) prevista in detta posizione di prelevamento,

un dispositivo di ritegno (3) provvisto almeno di una coppia di ganasce (3a, 3b), dotate di rispettive schiere di tenoni di ritegno (4a, 4b) contrapposti e reciprocamente mobili e serrabili secondo un asse di serraggio (X-X), e di un elemento di aggancio (T1) impegnabile con una testa di presa di detto manipolatore (Mn),

detto dispositivo di ritegno (3) essendo configurato per essere adagiato su detta rastrelliera (2) con detto asse di serraggio (X-X) parallelo a detti canali di scorrimento paralleli (2b).

2. Sistema di manipolazione come in 1, in cui detti tenoni di ritegno (4a, 4b) sono distanziati con un passo uguale al passo di distanziamento tra detti canali di scorrimento paralleli (2b).

3. Sistema di manipolazione come in 1 o 2, in cui detti tenoni di ritegno (4a, 4b) sono ricurvi e le concavit? della schiera di una prima ganascia (3a) ? contrapposta alla concavit? della schiera su una seconda ganascia (3b).

4. Sistema di manipolazione come in 3, in cui detti tenoni di ritegno ricurvi (4a, 4b) sono sagomati a V.

5. Sistema di manipolazione come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui una prima ganascia (3a) ? fissa ed una seconda ganascia (3b) ? montata mobile.

6. Sistema di manipolazione come in 5, in cui dette ganasce (3a, 3b) sono montate su un telaio sostanzialmente piano (T).

7. Sistema di manipolazione come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui dette ganasce (3a, 3b) sono sospinte vicine mediante mezzi elastici (5).

8. Metodo di manipolazione di lenti (L) per il trasferimento di dette lenti (L) da una posizione di prelevamento ad una griglia di una vasca di lavaggio (V), comprendente una fase di trasferimento effettuata mediante un manipolatore automatico (Mn), caratterizzato da ci? che include inoltre di prevedere in detta posizione di prelevamento una rastrelliera (2) provvista almeno di una serie di canali di scorrimento paralleli (2b), adagiare su detta rastrelliera un dispositivo di ritegno (3) provvisto almeno di una coppia di ganasce (3a, 3b), dotate di rispettive schiere di tenoni di ritegno (4a, 4b) contrapposti e reciprocamente mobili e serrabili secondo un asse di serraggio (X-X), con detti canali di scorrimento (2b) paralleli a detto asse di serraggio (X-X),

disporre in posizione aperta detta almeno una coppia di ganasce (3a, 3b),

deporre dette lenti (L) su detta rastrelliera (2) e consentire la chiusura di detta almeno una coppia di ganasce (3a, 3b) fra di loro sino a catturare dette lenti (L),

sollevare detto dispositivo di ritegno (3) mediante detto manipolatore automatico (Mn) e trasferirlo in detta vasca di lavaggio (V).

9. Metodo di manipolazione come in 8, in cui detta fase di chiusura della coppia di ganasce (3a, 3b) prevede di far scorrere detti tenoni di ritegno (4a, 4b) almeno parzialmente all'interno di detti canali di scorrimento paralleli (2b).