IT202000019411A1 - Linea di lavorazione robotizzata per la realizzazione di corpi taglienti, corpo tagliente e relativo metodo di lavorazione - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

?LINEA DI LAVORAZIONE ROBOTIZZATA PER LA REALIZZAZIONE DI CORPI TAGLIENTI, CORPO TAGLIENTE E RELATIVO METODO DI LAVORAZIONE?

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad una linea di lavorazione robotizzata per la realizzazione di corpi taglienti per strumenti di chirurgia protesica, in particolare corpi taglienti atti a fresare/tagliare o comunque realizzare lavorazioni di asportazione di tessuti in preparazione a, o nel contesto di, interventi di chirurgia protesica, nella fattispecie in ambito ortopedico.

Il trovato concerne altres? un metodo di lavorazione dei suddetti corpi taglienti e ad un corpo tagliente cos? realizzato.

STATO DELLA TECNICA

Sono noti, in generale, strumenti di chirurgia protesica atti ad asportare tessuti ossei per fresatura, taglio, abrasione e conformati per realizzare coordinate e coniugate sedi ossee idonee alla disposizione e all?impianto di relativi componenti di protesi chirurgiche. Tali strumenti possono essere, ad esempio, frese acetabolari, frese patellari, frese glenoidee, raspe, brocce o strumenti simili o assimilabili.

I suddetti strumenti noti comprendono generalmente un corpo tagliente cavo internamente, avente dimensioni correlate alla sede ossea da realizzare. Su una superficie esterna del corpo tagliente ? realizzata una pluralit? di fori passanti provvisti di bordi taglienti e sporgenti, atti a effettuare un?azione meccanica di scavo sull?osso. Attualmente, la realizzazione del corpo tagliente necessita di una pluralit? di macchinari/apparati sia per la complessit? del corpo tagliente sia per i limiti dei macchinari/apparati noti.

Sempre nello stato della tecnica, sono necessarie lavorazioni per realizzare elementi di riferimento e di trattamento che, terminato il processo produttivo, vengono eliminati. Questo comporta un maggior impiego di macchinari/apparati, maggior tempo, e maggiori costi.

Tipicamente il corpo tagliente ? realizzato a partire da un componente grezzo in materiale metallico, ad esempio, ma non solo, titanio oppure acciaio ed ? alimentato in sequenza ad una macchina ad asportazione di truciolo, ad una macchina affilatrice, ad una macchina di molatura, e ad una macchina di punzonatura per poi subire opportuni trattamenti di lavaggio.

In particolare, la macchina ad asportazione di truciolo ? atta a realizzare i suddetti fori passanti, eventuali scanalature oppure anche per rimuovere bordi o comici di lavorazione. Tuttavia, i fori passanti realizzati non presentano un bordo gi? idoneo allo scopo di taglio e devono, quindi, essere sottoposti a successiva affilatura in apposita macchina affilatrice. La macchina affilatrice opera su tutto il bordo del foro anche nel tratto non interessato, in uso, all?azione meccanica di taglio. Ci? indebolisce in maniera sproporzionata la superficie esterna del corpo tagliente generando, inoltre, eccessivi scarti e polveri.

Inoltre, la necessit? di affilare i bordi dei fori in una macchina diversa da quella che li ha realizzati pu? portare a errori di riposizionamento, eccessive perdite di tempo durante il cambio macchina e quindi a una diminuzione di produttivit?.

I fori passanti possono essere realizzati anche utilizzando apparati a taglio laser. Tuttavia, tali apparati a taglio laser non eliminano la necessit? di effettuare laffilatura dei bordi dei fori.

Un altro inconveniente dei sistemi di produzione attuali ? che richiedono l?intervento manuale di un operatore in alcune delle fasi di lavorazione. La necessit? dell?intervento umano comporta tempi di lavorazione elevati e l?impossibilit? di garantire una buona ripetibilit? dei risultati delle lavorazioni.

Ad esempio, l?eliminazione della bava formatasi durante la lavorazione di taglio viene usualmente effettuata dall?operatore mediante dispositivi di molatura; non viene perci? garantita la costanza degli spessori dei materiali lavorati.

Inoltre, negli attuali impianti, ? solitamente richiesta la presenza dell?operatore per lo spostamento dei componenti lavorati da un macchinario/apparato all?altro.

Esiste pertanto la necessit? di perfezionare una linea di lavorazione robotizzata per la realizzazione di corpi taglienti per strumenti di chirurgia protesica che possa superare almeno uno degli inconvenienti della tecnica nota.

In particolare, uno scopo del presente trovato ? quello di realizzare una linea di lavorazione robotizzata mediante la quale sia possibile ridurre il numero di macchinari/apparati necessari a compiere le lavorazioni.

Uno scopo ? anche quello di ridurre i tempi necessari a compiere le lavorazioni. Altro scopo ? quello di aumentare la ripetibilit? della lavorazione, riducendo quanto possibile la necessit? di intervento di un operatore per l?esecuzione delle lavorazioni.

Un ulteriore scopo del trovato ? quello di realizzare una linea di lavorazione robotizzata mediante la quale sia possibile ridurre la necessit? dell?intervento di un operatore per il trasporto dei componenti in lavorazione da un macchinario/apparato all?altro.

Un ulteriore scopo ? quello di mettere a punto un metodo di lavorazione per la produzione di corpi taglienti per strumenti per la chirurgia protesica.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato ? espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell?idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, viene descritta una linea di lavorazione robotizzata per la realizzazione di corpi taglienti per strumenti di chirurgia protesica che supera i limiti della tecnica nota ed elimina i difetti in essa presenti.

In accordo con forme di realizzazione, la linea di lavorazione robotizzata ? atta a produrre i suddetti corpi taglienti a partire da componenti grezzi cavi aventi almeno una superficie esterna e una contrapposta superficie interna.

La linea di lavorazione comprende una stazione automatizzata di taglio laser tridimensionale, una stazione automatizzata di molatura e una stazione automatizzata di punzonatura.

La stazione automatizzata di taglio laser tridimensionale comprende un primo operatore automatizzato e un apparato di taglio laser.

Il primo operatore automatizzato ? configurato per prelevare ciascun componente grezzo da un supporto di trasporto.

Il primo operatore automatizzato ? configurato anche per trasferire nell?apparato di taglio laser il componente grezzo.

All? interno dell?apparato di taglio laser un secondo operatore automatizzato provvisto di una testa di taglio laser ? configurato per realizzare sul componente grezzo sia fori passanti atti a definire una parte tagliente del corpo tagliente sia opzionali aperture ausiliarie funzionali alle lavorazioni successive, per ottenere un rispettivo componente semilavorato.

La stazione automatizzata di molatura ? atta a ricevere ciascun componente semilavorato in arrivo dalla stazione di taglio laser tridimensionale e comprende un terzo operatore automatizzato, configurato per configurato per porre il componente semilavorato in cooperazione con uno o pi? utensili di molatura della stazione di molatura per ottenere rispettivi componenti molati.

La stazione automatizzata di punzonatura ? atta a ricevere i suddetti componenti molati dalla stazione di molatura e comprende un quarto operatore automatizzato configurato per porre uno alla volta i suddetti componenti molati in cooperazione con un dispositivo a pressa.

Il dispositivo a pressa ? configurato per effettuare di volta in volta una lavorazione di punzonatura sui fori per rendere sporgente un bordo di ciascun foro della parte tagliente.

In accordo con i suddetti scopi, vengono inoltre descritti un metodo di lavorazione di corpi taglienti per strumenti di chirurgia protesica e un corpo tagliente cos? realizzato.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Questi ed altri aspetti, caratteristiche e vantaggi del presente trovato appariranno chiari dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fomite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 ? una rappresentazione schematica in pian una linea di lavorazione robotizzata secondo forme di realizzazione;

- le figg. 2a, b, d, f, g sono viste tridimensionali di componenti in lavorazione e di un corpo tagliente secondo forme di realizzazione;

- le figg. 2c, e sono viste in sezione rispetto ai piani IIc, IIe di particolari dei componenti delle figg. 2b, d;

- le figg. 3a-b sono viste tridimensionali di corpi taglienti secondo forme di realizzazione;

- la fig. 3c ? un particolare del corpo tagliente di fig. 3b;

- la fig. 4 ? una vista tridimensionale di componenti grezzi e in lavorazione posizionati su un supporto di trasporto secondo forme di realizzazione;

- le figg. 5a-b sono viste in sezione di particolari del componente di fig. 2b;

- le figg. 6-8 sono viste tridimensionali di stazioni automatizzate della linea di lavorazione di fig. 1.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente combinati o incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE

Si far? ora riferimento nel dettaglio alle possibili forme di realizzazione del trovato, delle quali uno o pi? esempi sono illustrati nelle figure allegate a titolo esemplificativo non limitativo. Anche la fraseologia e terminologia qui utilizzata ? a fini esemplificativi non limitativi.

Forme di realizzazione descritte utilizzando le figure allegate si riferiscono a una linea di lavorazione 10 robotizzata per la realizzazione di corpi taglienti 54 per strumenti di chirurgia protesica che possono essere esemplificativamente frese acetabolari 54, frese patellari, frese glenoidee, raspe 55, brocce 56 o strumenti simili o assimilabili.

Il corpo tagliente 54 viene ottenuto a partire da un componente grezzo 50 cavo avente almeno una superficie esterna 60 e una contrapposta superficie interna 70 sostanzialmente continue (fig. 2a).

Con componente grezzo 50 si intende un componente non rifinito ottenuto mediante un?operazione di imbutitura, piegatura o simili per ottenere una cavit? interna identificata da detta superficie interna 70. Ad esempio, il componente grezzo 50 pu? essere ricavato per imbutitura a partire da una lamiera metallica piana e, come risultato, presentare una forma concava, pi? o meno complessa.

La linea di lavorazione 10 comprende una stazione automatizzata di taglio laser tridimensionale 100 (fig. 6), una stazione automatizzata di molatura 200 (fig. 7) e una stazione automatizzata di punzonatura 300 (fig. 8).

La stazione di taglio laser 100 comprende un primo operatore automatizzato 102, per prelevare il componente grezzo 50 da un supporto di trasporto 400, 402 e movimentare un conseguente componente semilavorato 51 (fig. 2b, c) ottenuto al termine di una lavorazione di taglio laser tridimensionale.

La stazione di taglio laser 100 comprende un apparato di taglio laser 101 che presenta una camera di taglio 106, almeno un mandrino 107 montato su sistemi di movimentazione 112 e un secondo operatore automatizzato 108.

I suddetti sistemi di movimentazione 112 possono comprendere un piano di supporto, quale ad esempio un piano rotante o un piano mobile in una o pi? direzioni o simili, e un dispositivo di movimentazione, quale un motore elettrico, pneumatico o simili, e possono essere atti a movimentare il mandrino 107 da una posizione di caricamento del componente grezzo 50 ad una posizione di taglio all?interno della camera di taglio 106.

All?interno della camera di taglio 106 ? posizionato il secondo operatore automatizzato 108 provvisto di una testa di taglio laser 110, configurato per realizzare sul componente grezzo 50 sia fori 61 passanti atti a definire una parte tagliente 90 di detto corpo tagliente 54 che opzionali aperture ausiliarie funzionali alle lavorazioni successive, per ottenere un componente semilavorato 51.

Le suddette aperture ausiliarie possono essere tacche di centraggio 62, fessure perimetrali 63 che definiscono una circonferenza di pre-taglio, fori di presa 64 o simili e possono essere compresi in corrispondenza di una fascia ausiliaria 65.

La stazione di molatura 200 comprende un terzo operatore automatizzato 202, configurato per ricevere i componenti semilavorati 51 dalla stazione di taglio laser 100 e per manipolarli per porli in cooperazione con uno o pi? utensili di molatura 206 presenti nella stazione di molatura 200 per ottenere un componente molato 52 a partire dal componente semilavorato 51.

La stazione di punzonatura 300 ? atta a ricevere i componenti molati 52 da detta stazione di molatura 200 e comprende un dispositivo a pressa 301 automatico e un quarto operatore automatizzato 302 di punzonatura.

Il quarto operatore automatizzato 302 ? configurato per prelevare, uno alla volta, i componenti molati 52 e per porli in cooperazione con il dispositivo a pressa 301. Il dispositivo a pressa 301 ? a sua volta ? configurato per effettuare rispettive lavorazioni di punzonatura sui fori 61 per rendere sporgente un bordo di ciascun foro 6 1 della parte tagliente 90 dei corpi taglienti 54.

I suddetti operatori automatizzati 102, 108, 202, 302 comprendono una rispettiva piattaforma di base fissa 14, 15, 16, 17 sulla quale ? ruotabilmente associato un rispettivo braccio articolato robotizzato 103, 109, 203, 303.

I bracci articolati robotizzati 103, 109, 203, 303 comprendono una pluralit? di elementi ruotabilmente articolati fra loro in successione in modo da consentire la movimentazione dei bracci articolati robotizzati 103, 109, 203, 303 secondo un numero di gradi di libert? sufficiente a permettere ai rispettivi operatori automatizzati 102, 108, 202, 302 di eseguire tutte le manipolazioni e i posizionamenti necessari. Nel caso di specie, i bracci articolati robotizzati 103, 203, 303 possono essere movimentati secondo sei gradi di libert?. Ci? permette il prelievo e/o il posizionamento dal/sul supporto di trasporto 400, 402 rispettivamente del componente grezzo 50 o dei componenti 51, 52, 53 e le successive operazioni di manipolazione senza l?intervento di un operatore.

Secondo forme di realizzazione, i bracci articolati robotizzati 103, 203, 303 sono provvisti di una testa di manipolazione 104, 204, 304 per prelevare e posizionare in modo voluto i componenti 50, 51, 52, 53.

Secondo forme di realizzazione, il braccio articolato robotizzato 109 del secondo operatore automatizzato 108 ? provvisto di una testa di taglio laser 110 mobile secondo almeno quattro gradi di libert?, rimanendo sempre affacciata alla superficie esterna 60 del componente grezzo 50 in lavorazione.

Il mandrino 107 pu? essere configurato per ruotare attorno ad un suo asse verticale Z. Vantaggiosamente, in questo modo il componente 50 posizionato sul mandrino 107 pu? essere ruotato esponendo tutta la sua superficie esterna 60 alla testa di taglio laser 110.

La stazione di taglio laser 100 comprende un?unit? di controllo 111 atta almeno a comandare il posizionamento del componente grezzo 50, sul mandrino 107. L?unit? di controllo 111 ? inoltre atta almeno ad inviare un segnale operativo al secondo operatore automatizzato 108 in modo che la testa di taglio laser 110 realizzi sul componente grezzo 50 in lavorazione i suddetti fori 61.

Ciascun foro 61 (figg. 5a-b) ? perimetralmente definito da un primo tratto, o bordo, AA in cui la testa di taglio laser 110 ? inclinata di un primo angolo di taglio al rispetto ad un piano di riferimento P tangente alla superficie esterna 60 passante per il centro C del foro 61 , e da un secondo tratto, o bordo, BB complementare in cui la testa di taglio laser 110 ? inclinata di un secondo angolo di taglio a2 rispetto al suddetto piano di riferimento P.

Secondo forme di realizzazione, il secondo angolo a2 ? diverso dal primo angolo al, in particolare ? inferiore.

In tal modo, la testa di taglio laser 20 consente di definire, direttamente durante la lavorazione di taglio, un secondo bordo BB gi? affilato. Tale bordo BB, o tagliente, previa lavorazione di punzonatura che lo render? sporgente, sar? atto a effettuare un?azione meccanica di scavo sull?osso.

La stazione di taglio laser 100 qui descritta consente, quindi, di ridurre i tempi di lavorazione dato che un tale utilizzo della testa di taglio laser 110 elimina la necessit? di successive lavorazioni di affilatura dei bordi.

Consente inoltre, in tempi pi? brevi rispetto a lavorazioni standard di fresatura, di ottenere una geometria complessa quale quella descritta.

Vantaggiosamente, il taglio inclinato in modo tale da definire uno spigolo affilato viene effettuato solo sul tratto BB tagliente, permettendo di limitare l?indebolimento della struttura del corpo tagliente 54 causato da un?eventuale asportazione di materiale su tutto il perimetro del foro 61.

Secondo forme di realizzazione, la testa di taglio laser 110 pu? anche essere atta a rimuovere eventuali bordi perimetrali, o flange 80 (fig. che possono essere sul componente grezzo 50 a causa del procedimento con il quale ? realizzato.

Secondo forme di realizzazione, la testa di manipolazione 104 ? atta a prelevare, al termine della lavorazione, il componente semilavorato 51 finito dal mandrino 107 e disporlo sul supporto di trasporto 400, 402.

La stazione di molatura 200 ? configurata per cooperare con il componente semilavorato 5 1 , in uscita dalla stazione di taglio laser 100, per eliminare gli elementi residui 81, 0 bave, che possono essersi formati durante la lavorazione di taglio laser del tagliente BB (figg. 2c, e).

Infatti, poich? il laser incide la superficie esterna 60 del componente 50 con un?angolazione non perpendicolare ad essa, parte del materiale fuso durante il taglio si pu? solidificare, in corrispondenza della superficie interna 70 in corrispondenza del tratto BB (fig. 2c).

Il materiale solidificato, pi? duro rispetto al materiale non fuso, pu? danneggiare o comunque ridurre la vita utile dei punzoni 307 durante la successiva lavorazione di punzonatura e deve preferibilmente essere rimosso.

In una forma di realizzazione preferenziale, la stazione di molatura 200 pu? comprendere un apparato di molatura 205, provvista di uno 0 pi? utensili di molatura 206 e di uno o pi? mezzi di azionamento 207 atti ad azionare gli utensili di molatura 206.

La testa di manipolazione 204 pu? comprendere dispositivi di presa 208 atti a manipolare i componenti semilavorati 5 1 per porli in cooperazione con detti utensili di molatura 206.

Gli uno o pi? utensili di molatura 206 possono essere mole, spazzole e/o simili e sono atti ad essere posti in rotazione e ad entrare in contatto con la superficie interna 70 dei componenti semilavorati 51 (figg. 2b, c), per i suddetti elementi residui di materiale fuso.

In una forma di realizzazione, gli utensili di molatura 206 presentano una grana via via pi? fine, per permettere una levigazione sempre migliore man mano che il componente semilavorato 51 passa da un utensile di molatura 206 al successivo. Ad esempio, i primi utensili di molatura 206 possono essere mole di grane progressivamente pi? fini e gli ultimi utensili di molatura 206 possono essere delle spazzole.

In una variante alternativa non illustrata, la testa di manipolazione 204 pu? comprendere i suddetti utensili di molatura 206 e pu? essere atta a interfacciare gli utensili di molatura 206 con la superficie interna 70 dei componenti semilavorati 51 per effettuare la lavorazione di molatura.

La stazione di molatura 200 pu? comprendere inoltre un?unit? di controllo 209 atta almeno a comandare il posizionamento del componente semilavorato 51 in corrispondenza di uno degli utensili di molatura 206 e almeno a comandare la rotazione degli uno o pi? utensili di molatura 206. Ad esempio, pu? essere configurata per inviare un segnale operativo all?apparato di molatura 205 per comandare l?azionamento dell?uno o pi? mezzi di azionamento 207.

Secondo forme di realizzazione, la stazione di punzonatura 300 comprende un?unit? di controllo 305 configurata almeno per comandare all?operatore automatizzato 302 di prelevare uno alla volta i componenti molati 52 dal supporto di trasporto 400, 402.

L?operatore automatizzato 302 pu? comprendere, in corrispondenza della testa di manipolazione 304, un dispositivo di presa 309 per afferrare i suddetti componenti molati 52.

L?unit? di controllo 305 pu? essere configurata almeno per movimentare in maniera coordinata l?operatore automatizzato 302 di punzonatura e il dispositivo a pressa 301.

Secondo forme di realizzazione, il dispositivo a pressa 301 presenta un corpo del dispositivo 306, un punzone 307 e un contro-punzone 308.

Il corpo del dispositivo 306 pu? essere atto a sostenere e a movimentare il punzone 307 e il contro-punzone 308. In particolare, nell?esempio rappresentato in fig. 8, il punzone 307 ? fisso e il contro-punzone 308 ? mobile.

L?unit? di controllo 305 pu? essere configurata per movimentare l?operatore automatizzato 302 in modo da accompagnare il componente 52 in corrispondenza del punzone 307 e da posizionarlo sul punzone 307 in corrispondenza del tagliente BB di uno dei fori 61.

L?unit? di controllo 305 pu?, inoltre, essere configurata per comandare al dispositivo a pressa 301 di muovere il contro-punzone 308 verso il punzone 307 e all?operatore automatizzato 302 di restare nella posizione sopra descritta finch? il contro-punzone 308 non entra a contatto con il componente 52.

L?unit? di controllo 305 pu?, quindi, essere configurata per comandare all?operatore automatizzato 302 di muovere il componente 52 nella stessa direzione di movimento del contro-punzone 308 verso il punzone 307 fino al termine della lavorazione di punzonatura.

Vantaggiosamente, in questo modo il componente 52 non subisce deformazioni in corrispondenza di un?area limitrofa al foro 61.

I componenti 50, 51, 52, 53 possono essere alimentati alle/dalle stazioni automatizzate 100, 200, 300 manualmente da un operatore, in una modalit? manuale. Secondo forme di realizzazione, le stazioni automatizzate 100, 200, 300 comprendono almeno un magazzino 401 atto ad una pluralit? dei componenti 50, 51, 52, 53.

Secondo forme di realizzazione, il magazzino 401 comprende almeno un vassoio 402, o supporto di trasporto 402, per i componenti 50, 51, 52, 53 (fig. 4). Il vassoio 402 pu? essere disposto in appoggio, ovvero associato superiormente, ad una struttura di sostegno che pu? comprendere elementi di sostegno verticali ed orizzontali in modo da definire una forma che ricorda quella dello scheletro di un tavolo (fig. 6).

Sul vassoio possono essere presenti una pluralit? di elementi di posizionamento modulari 403 ciascuno dei quali ? associato al vassoio 402 tramite opportuni fori di posizionamento 405 definiti su quest?ultimo.

Ciascun elemento di posizionamento modulare 403 ? atto a posizionare in modo voluto un rispettivo componente 50, 51, 52, 53. Gli elementi di posizionamento modulari 403 possono comprendere elementi di adattamento 404, per supportare componenti 50, 51, 52, 53 di dimensioni diverse.

Ad esempio, nel caso di componenti 50, 51, 52, 53 aventi forma di calotta sferica destinati alla realizzazione di frese acetabolari, gli elementi di posizionamento modulari 403 possono comprendere un corpo centrale di forma cilindrica aggettante dal vassoio 402 al quale possono essere associati una pluralit? di anelli 404 aventi diametro via via decrescente.

Secondo forme di realizzazione, al vassoio 402 pu? essere associato un?etichetta identificativa 406 di tipo a radiofrequenza RFID sulla quale sono memorizzate le informazioni relative ai componenti 50, 51, 52, 53 da esso supportati. Le suddette informazioni possono riguardare tipologia, misura o taglia dei componenti 50, 51, 52, 53, nonch? un identificativo di avvenuta lavorazione o simili informazioni.

Secondo possibili forme di realizzazione, a ciascuna posizione definita sul vassoio 402 pu? essere associata una rispettiva etichetta identificativa 406. Anche agli elementi di posizionamento modulari 403 e/o agli elementi di adattamento 404 pu? essere associata una rispettiva etichetta identificativa 406.

In una forma di realizzazione alternativa, le stazioni automatizzate 100, 200, 300 possono essere collegate tra loro in una modalit? automatica, mediante una linea di trasporto 400.

I componenti 50, 51, 52, 53 possono essere alimentati in maniera automatizzata alle/dalle stazioni automatizzate 100, 200, 300 mediante la suddetta linea di trasporto 400 che si interfaccia rispettivamente con l?ingresso e/o l?uscita di ogni stazione automatizzata 100, 200, 300.

In questo modo, non ? necessario l?intervento di un operatore per spostare i componenti 50, 51, 52, 53 da una stazione automatizzata all?altra.

La linea di trasporto 400 permette il movimento dei componenti 50, 51, 52, 53, in un verso univoco di avanzamento, attraversando sequenzialmente le summenzionate stazioni automatizzate 100, 200, 300. La linea di trasporto 400 pu? comprendere uno o pi? dispositivi di trasporto, ad esempio convogliatori a nastro, a cinghie o simili. Come rappresentato in fig. 1 , pu? essere definito un rispettivo perimetro operativo 11, 12, 13 delle stazioni di taglio laser 100, di molatura 200, di punzonatura 300. Nel caso di una linea 400 comprendente un unico dispositivo di trasporto, questo entra nel perimetro operativo 11, 12, 13 della stazione 100, 200, 300 dove, internamente alla stazione 100, 200, 300, sono presenti rispettive specifiche zone operative di lavorazione in cui viene completato almeno una rispettiva fase di lavorazione da parte di almeno uno dei suddetti operatori automatizzati 102, 108, 202, 302.

In ulteriori realizzazioni non illustrate, ? prevista una pluralit? di dispositivi di trasporto, ciascuno dei quali pu? interrompersi in corrispondenza del perimetro operativo 11, 12, 13.

La linea di trasporto 400 pu? cooperare con i vassoi 402, per il contenimento dei componenti 50, 51, 52, 53. I vassoi 402 possono presentare, ad esempio ai loro lati, specifici elementi di presa per essere manipolati e movimentati in maniera automatizzata, ad esempio, verso la stazione automatizzata 100, 200, 300 successiva. La linea di trasporto 400 pu? cooperare con almeno un magazzino 401 atto ad accogliere uno o pi? vassoi 402, posizionato ad esempio all?inizio e/o al termine della linea di trasporto 400. Il magazzino pu? essere atto, in questo caso, ad accettare, ad esempio da un operatore, gli uno o pi? vassoi 402 dei componenti grezzi 50 o ad accogliere i vassoi 402 dei componenti punzonati 53 dalla linea di trasporto 400 in attesa del prelievo da parte dell?operatore.

In una forma di realizzazione non rappresentata nelle figure, la linea di trasporto 400 pu? essere atta a operare come supporto di trasporto 400 per i componenti 50, 51, 52, 53. La linea di trasporto 400 pu? in questo caso comprendere una pluralit? di elementi di posizionamento modulari 403 a cui possono eventualmente essere associati elementi di adattamento 404, similmente a quanto descritto in precedenza. Agli elementi di posizionamento modulari 403 e/o agli elementi di adattamento 404 possono essere associate rispettive etichette identificative 406.

I componenti 50, 51, 52, 53 possono essere posizionati su detti elementi di posizionamento modulari 403, in maniera casuale o in una posizione predefinita.

In una forma realizzativa preferita, i componenti grezzi 50 possono essere posizionati in maniera casuale, ma i componenti semilavorati 51 possono essere posizionati in maniera ripetibile, con la tacca di centraggio 62 in una posizione prefissata. In questo modo, l?operatore automatizzato di punzonatura 302 pu? conoscere a priori la mappa di posizionamento dei fori 61.

Come esempio alternativo, tutti i componenti 50, 51 , 52, 53 possono essere posizionati in maniera casuale, e l?individuazione della mappa di posizionamento dei fori 61 avviene attraverso dispositivi appositamente predisposti, quali dispositivi ottici, telecamere, sensori o simili.

In una ulteriore forma di realizzazione alternativa non illustrata, le stazioni 100, 200, 300 possono essere collegate tra loro in una modalit? semiautomatica, ad esempio mediante dispositivi robotizzati per il trasporto dei componenti da una stazione alla successiva.

Secondo forme di realizzazione, la linea di lavorazione comprende un?unit? di controllo centrale 500 configurata per coordinare le unit? di controllo 111, 209, 305 ed eventualmente la linea di trasporto 400.

Secondo una variante alternativa non illustrata, l?unit? di controllo centrale 500 ? configurata per controllare direttamente le stazioni automatizzate 100, 200, 300 ed eventualmente la linea di trasporto 400.

Forme di realizzazione qui descritte si riferiscono ad un metodo di lavorazione per la produzione di corpi taglienti 54 per strumenti di chirurgia protesica.

Secondo forme di realizzazione, il metodo prevede di eseguire una prima lavorazione di taglio laser tridimensionale, una seconda lavorazione di molatura e una terza lavorazione di punzonatura.

Il metodo pu? prevedere di:

- prelevare il componente grezzo 50 da un supporto di trasporto 400, 402;

- trasferire il componente grezzo 50 in una camera di taglio 106 mediante un secondo operatore automatizzato 108;

- realizzare sul componente grezzo 50 sia fori 61 atti a definire una parte tagliente 90 di detto corpo tagliente 54 che opzionali aperture ausiliarie 62, 63, 64 funzionali alle lavorazioni successive, per ottenere un componente semilavorato 51 ;

- ricevere detti componenti semilavorati 51 in una stazione automatizzata di molatura 200 mediante un terzo operatore automatizzato 202;

- manipolare detti componenti semilavorati 51 per porli in cooperazione con uno o pi? utensili di molatura 206 presenti in detta stazione di molatura 200 per ottenere un componente molato 52 da detto componente semilavorato 51 ;

- ricevere detti componenti molati 52 da detta stazione di molatura 200 in una stazione automatizzata di punzonatura 300;

- prelevare uno alla volta detti componenti molati 52 e porli in cooperazione con un dispositivo a pressa 301 configurato per effettuare di volta in volta una lavorazione di punzonatura su ciascun foro 61 per rendere sporgente un bordo di ciascun foro 61 della parte tagliente 90 dei corpi taglienti 54.

Secondo una forma di realizzazione, il metodo prevede di movimentare gli operatori automatizzati 102, 202, 302 in modo da prelevare il componente 50, 51, 52 dal supporto di trasporto 400, 402 all? inizio della lavorazione e riposizionare il componente 51 , 52, 53 sul supporto di trasporto 400, 402 al termine della lavorazione. Secondo una forma di realizzazione preferenziale, il metodo prevede che il primo operatore automatizzato 102 posizioni in corrispondenza degli elementi di posizionamento modulari 403 i componenti semilavorati 51 con un orientamento noto alla macchina di taglio, ad esempio in riferimento ad una tacca di centraggio 62.

Secondo una variante alternativa, i componenti semilavorati 51 sono orientati in maniera casuale e l?orientamento viene riconosciuto mediante un sistema di riconoscimento della posizione assunta dal componente semilavorato 51, quale ad esempio un sistema ottico, o un sistema conducimetrico o simili, ad esempio mediante il riconoscimento della posizione della tacca di centraggio 62.

Vantaggiosamente, ? in questo modo possibile conoscere la posizione e ? orientamento dei fori 61 per la lavorazione di punzonatura.

Secondo una forma di realizzazione, il metodo prevede, durante la lavorazione di molatura, di posizionare il componente semilavorato 51 in corrispondenza di un utensile di molatura 206 disposto in posizione fissa e comandare la rotazione dell?utensile di molatura 206.

Secondo una variante alternativa, il metodo prevede di effettuare la lavorazione di molatura mediante utensili di molatura 206 compresi in una testa di manipolazione 204 del terzo operatore automatizzato 202.

Secondo una forma di realizzazione, il metodo prevede, durante la lavorazione, di movimentare l?operatore automatizzato 302 in modo da accompagnare il componente 52 in corrispondenza del contro-punzone 308 e da posizionarlo sul contro-punzone 308 in corrispondenza di un tagliente BB di uno dei fori 61.

Il metodo pu? inoltre prevedere inoltre che il contro-punzone 308 venga mosso verso il punzone 307 e l?operatore automatizzato 302 venga mantenuto nella posizione sopra descritta finch? il contro-punzone non entra a contatto con il componente 52. Pu? quindi prevedere di muovere il componente 52, mediante l?operatore automatizzato 302, nella stessa direzione di movimento del contro-punzone 308 verso il punzone 307 fino al termine della lavorazione di punzonatura.

Il metodo pu? prevedere di ripetere, i passi descritti per tutti i fori 61 (fig. 2f). Secondo una forma di realizzazione, il metodo prevede quindi di inviare il componente punzonato 53 (fig. 2f) alle lavorazioni successive di asportazione manuale della fascia ausiliaria 65, ad esempio lungo la circonferenza di pre-taglio definita dalle fessure perimetrali 63, di finitura di tipo medicale, come ad esempio lucidatura, lavaggio, sterilizzazione o simili, e di controllo per ottenere il corpo tagliente 54 finito (figg. 2g, 3a-c).

Forme di realizzazione qui descrite si riferiscono ad un corpo tagliente 54 realizzato mediante una linea di lavorazione 10 robotizzata e in accordo con il metodo di lavorazione secondo il trovato, avente almeno una parte tagliente 90 delimitata da una superficie esterna 60 e una contrapposta superficie interna 70.

Secondo forme di realizzazione, deta parte tagliente 90 ? provvista di una pluralit? di fori 61 passanti da deta superficie esterna 60 a deta superficie interna 70, in cui ciascun foro 61 presenta un primo bordo AA ed un complementare secondo bordo BB aventi inclinazioni diverse.

Ciascuno dei suddeti fori 61 ? perimetralmente definito dal primo bordo AA avente un?inclinazione di un primo angolo di taglio al rispeto ad un piano di riferimento P tangente alla superficie esterna 60 passante per il centro C del foro 61 , e da un secondo bordo BB complementare avente un?inclinazione di un secondo angolo di taglio a2 rispeto al piano di riferimento P, inferiore al primo angolo di taglio al. ? chiaro che alla linea di lavorazione 10 robotizzata, al metodo di lavorazione e al corpo tagliente 54 fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti o fasi, senza per questo uscire dall?ambito del presente trovato come definito dalle rivendicazioni.

Nelle rivendicazioni che seguono, i riferimenti tra parentesi hanno il solo scopo di facilitare la letura e non devono essere considerati come fattori limitativi per quanto atiene all?ambito di protezione soteso nelle specifiche rivendicazioni.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Linea di lavorazione (10) robotizzata per la realizzazione di corpi taglienti (54) per strumenti di chirurgia protesica a partire da componenti grezzi (50) cavi, caratterizzata dal fatto che comprende in successione:

- una stazione automatizzata di taglio laser tridimensionale (100) con un primo operatore automatizzato (102) configurato per prelevare detti componenti grezzi (50) da un supporto di trasporto (400, 402) e fornirlo ad un apparato di taglio laser (101) in cui un secondo operatore automatizzato (108) provvisto di una testa di taglio laser (1 10) ? configurato per realizzare sia fori (61) passanti sia opzionali aperture ausiliarie (62, 63, 64) per ottenere corrispondenti semilavorati (51);

- una stazione automatizzata di molatura (200) atta a ricevere detti componenti semilavorati (51) comprendente un terzo operatore automatizzato (202) configurato per porre ciascuno di detti componenti semilavorati (51) in cooperazione con uno o pi? utensili di molatura (206) per ottenere rispettivi componenti molati (52); e

- una stazione automatizzata di punzonatura (300) comprendente un quarto operatore automatizzato (302) atto a porre ciascuno di detti componenti molati (52) in cooperazione con un dispositivo a pressa (301) configurato per effettuare una lavorazione di punzonatura su ciascun foro (61).

2. Linea di lavorazione (10) come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta stazione di taglio laser (100) comprende un?unit? di controllo (111) atta almeno a comandare il posizionamento del componente grezzo (50) su un mandrino (107) e ad inviare un segnale operativo al secondo operatore automatizzato (108) in modo che la testa di taglio laser (110) realizzi sul componente grezzo (50) in lavorazione almeno un foro (61).

3. Linea di lavorazione (10) come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la stazione di molatura (200) comprende uno o pi? mezzi di azionamento (207) atti ad azionare detti utensili di molatura 206, ed in cui detto terzo operatore automatizzato (202) comprende dispositivi di presa (208) atti a manipolare i componenti semilavorati (51 ) per porli in cooperazione con detti utensili di molatura (206).

4. Linea di lavorazione (10) come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta stazione di molatura (200) comprende un?unit? di controllo (209) atta almeno a comandare il posizionamento del detto componente semilavorato (51) in corrispondenza di un utensile di molatura (206).

5. Linea di lavorazione (10) come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta stazione di punzonatura (300) comprende un?unit? di controllo (305) configurata almeno per comandare all?operatore automatizzato (302) di punzonatura di prelevare, uno alla volta, i componenti molati (52) dal supporto di trasporto (400, 402) e per movimentare in maniera coordinata l?operatore automatizzato (302) di punzonatura e il dispositivo a pressa (301).

6. Linea di lavorazione (10) come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende una linea di trasporto (400) che collega dette stazioni automatizzate (100, 200, 300) per l?alimentazione automatizzata alle/dalle stazioni automatizzate (100, 200, 300) dei detti componenti (50, 51, 52, 53), detta linea di trasporto (400) interfacciandosi rispettivamente con l?ingresso e/o l?uscita di ogni stazione automatizzata (100, 200, 300).

7. Linea di lavorazione (10) come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende un?unit? di controllo centrale (500) configurata per coordinare le unit? di controllo (111, 209, 305) delle rispettive stazioni automatizzate (100, 200, 300) ed eventualmente la linea di trasporto (400).

8. Metodo di lavorazione per la produzione di corpi taglienti (54) per strumenti di chirurgia protesica a partire da componenti grezzi (50) cavi, caratterizzato dal fatto che prevede:

- prelevare in una stazione automatizzata di taglio laser tridimensionale (100) ciascuno di detti componenti grezzi (50) da un supporto di trasporto (400, 402) tramite un primo operatore automatizzato (102) e trasferirlo ad un apparato di taglio laser (101) in cui un secondo operatore automatizzato (108) provvisto di una testa di taglio laser (110) realizza su detto componente grezzo (50) sia fori (61) passanti atti a definire una parte tagliente (90) sia opzionali aperture ausiliarie (62, 63, 64) funzionali alle lavorazioni successive, per ottenere rispettivi componenti semilavorati (51);

- trasferire detti componenti semilavorati (51) ad una stazione automatizzata di molatura (200) dove un terzo operatore automatizzato (202) pone ciascuno di detti componenti semilavorati (51 ) in cooperazione con uno o pi? utensili di molatura (206) per ottenere rispettivi componenti molati (52); e

- trasferire detti componenti molati (52) ad una stazione automatizzata di punzonatura (300) dove un quarto operatore automatizzato (302) pone ciascuno di detti componenti molati (52) in cooperazione con un dispositivo a pressa (301) che effettua una lavorazione di punzonatura su ciascun foro (61) per rendere sporgente un bordo di ciascun foro (61) di detta parte tagliente (90).

9. Metodo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che prevede, durante la lavorazione di molatura, di posizionare il detto componente semilavorato (51) in corrispondenza di un utensile di molatura (206) disposto in posizione fissa mediante il terzo operatore automatizzato (202).

10. Corpo tagliente (54) realizzato mediante una linea di lavorazione (10) robotizzata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7 e in accordo con il metodo come nelle rivendicazioni 8 e 9, avente almeno una parte tagliente (90) delimitata da una superficie esterna (60) e una contrapposta superficie interna (70), detta parte tagliente (90) essendo provvista di una pluralit? di fori (61) passanti da detta superficie esterna (60) a detta superficie interna (70), in cui ciascun foro (61) presenta un primo bordo (AA) ed un complementare secondo bordo (BB) aventi inclinazioni diverse.