IT202000025795A1 - Gruppo di trasferta in una linea di stampaggio - Google Patents

Description

?Gruppo di trasferta in una linea di stampaggio?

Descrizione

Campo del trovato

La presente invenzione si riferisce ad un gruppo di trasferta in una linea di stampaggio, in particolare si riferisce al sistema di comando del gruppo di trasferta.

Tecnica antecedente

Come noto, in molteplici linee di lavorazione di pezzi ? in particolare nelle linee di formatura di pezzi metallici mediante deformazione a freddo (per esempio presse combinate o progressive) ? sono previsti gruppi di trasferta che fanno avanzare i pezzi da una posizione di lavoro all'altra. Tipicamente, quando i pezzi vanno trasferiti con precisione, in uno specifico assetto e con una cadenza predeterminata, i gruppi di trasferta sono dotati di una pluralit? di pinze apribili e chiudibili in modo comandato, con le quali si ottiene la presa, lo spostamento ed il rilascio automatico dei pezzi.

Tradizionalmente le pinze sono comandate da un cinematismo meccanico, provvisto di camme di azionamento e un bilanciere di trasmissione sospinto elasticamente in una posizione di chiusura della pinza. Questa configurazione si ? dimostrata sinora molto robusta e adeguata a sostenere il ritmo di lavoro, anche compatibilmente con il movimento trasversale di trasferimento delle pinze.

In fig. 1 ? che rappresenta una vista in prospettiva di una singola unit? di comando di una pinza in un gruppo di trasferta di tecnica nota ? ? ben rappresentata la catena cinematica di comando della pinza. Una prima leva di azionamento, dotata di rotella cedente, riceve il moto da un profilo di camma in rotazione e lo trasferisce ad un'estremit? di comando. Quest'ultima trasferisce una forza diretta su un asse verticale ad un'estremit? cedente di un bilanciere, in contrasto con un cilindro pneumatico caricato in direzione verso l'alto. Un fulcro del bilanciere ? montato su una prima traversa, mobile di moto alternato in direzione trasversale alla catena cinematica, cos? da realizzare il movimento di avanzamento alternato del gruppo di trasferta. Le pinze sono anch'esse montate su una seconda traversa mobile, che si sposta con moto parallelo alla prima traversa.

L'opposta estremit? di comando del bilanciere agisce con una forza verticale alternata su un'asta scorrevole, che comanda la chiusura (in discesa) e l'apertura (in salita) di una pinza di serraggio dei pezzi in lavorazione.

Schematicamente, il funzionamento di questa singola unit? del gruppo di trasferta ? il seguente:

- in condizioni statiche (ossia senza intervento del profilo di camma) il cilindro pneumatico spinge costantemente verso l?alto l'estremit? del bilanciere, con una forza proporzionale alla pressione pneumatica;

- in questa condizione, il bilanciere spinge verso il basso l?asta scorrevole che quindi mantiene sospinte le pinze in posizione chiusa;

- le pinze si chiudono cos? sul pezzo con una forza che dipende dalla pressione pneumatica impostata dall'operatore per il cilindro pneumatico;

- in condizioni dinamiche, ossia quando il profilo di camma interviene sulla rotella cedente della leva, viene esercitata una pressione sul bilanciere che vince l'azione del cilindro pneumatico e sposta l?asta di comando verso l?alto, aprendo le pinze;

- la velocit? e la fase di apertura delle pinze ? funzione del profilo di camma.

Su un gruppo di trasferta vi sono diverse unit? di questo tipo, per esempio ve ne sono sette, montate una adiacente all'altra, con i bilancieri vincolati tutti alla medesima piastra di movimento alternato trasversale e i profili di camma calettati sul medesimo albero di rotazione.

Per il corretto funzionamento di questo gruppo di trasferta, per ogni tipologia di pezzo da trasferire, l?operatore ha tipicamente in dotazione pi? profili di camme: a seconda della velocit? di apertura o chiusura della pinza che il ciclo di produzione richiede, l?operatore dove smontare un profilo di camma (per ciascuna unit?) e montarne un altro.

Analogamente, ad ogni cambio articolo nella produzione, normalmente ? anche necessario reimpostare la fasatura dei profili di camma, quindi rimontando le camme sull'albero di rotazione con la posizione angolare desiderata.

Evidentemente questi interventi sulle camme, oltre che essere onerosi in termini di tempo, comportano anche delle difficolt? operative e problemi di sicurezza per gli operatori.

Per risolvere parzialmente questo problema, ? stato gi? proposto di montare le camme sull'albero di rotazione mediante un sistema di registrazione comandato da attuatori. Un esempio di tale dispositivo di registrazione ? descritto in EP1958716 a nome della stessa Richiedente.

Bench? tale sistema sia efficace, rimangono degli ampi margini di miglioramento per aumentare la flessibilit? di impiego del gruppo di trasferta.

In particolare, si desidera poter offrire un gruppo di trasferta che riduca al minimo la necessit? di modificare la catena di comando delle pinze di trasferta con sostituzione o montaggio/smontaggio di componenti, cos? da eliminare i problemi che affliggono la tecnica nota ad ogni cambio articolo.

Descrizione sommaria

? pertanto scopo del trovato, di proporre un gruppo di trasferta che non richieda sostituzione o smontaggio/rimontaggio dei componenti al cambio articolo.

Tale scopo viene raggiunto con un gruppo di trasferta come descritto in termini essenziali nella rivendicazione principale qui allegata.

Altri aspetti del trovato secondo l'invenzione sono descritti nelle rivendicazioni subordinate qui allegate.

Breve descrizione dei disegni

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

la Fig. 1, come accennato, ? una vista in prospettiva di una unit? di comando di un gruppo di trasferta di tecnica nota;

la fig. 2 ? una vista analoga a quella di fig. 1, riferita ad una unit? di comando secondo l'invenzione;

la fig. 3 ? una vista in sezione longitudinale dell'unit? di fig. 2 con pinza in posizione aperta;

la fig. 4 ? una vista in sezione longitudinale dell'unit? di fig. 2 con pinza in posizione chiusa;

la fig. 5 ? una vista in prospettiva di un gruppo di trasferta secondo l'invenzione con pinze in posizione aperta; e

la fig. 6 ? una vista in prospettiva di un gruppo di trasferta secondo l'invenzione con pinze in posizione chiusa.

Descrizione dettagliata di una versione esemplificativa

Un gruppo di trasferta comprende, in modo di per s? noto, una pluralit? di unit? di comando U che aprono e chiudono pinze di trasferimento P. Le unit? U sono montate adiacenti l'una all'altra e prevedono ciascuna una catena cinematica che trasferisce un comando di apertura/chiusura da un rispettivo attuatore controllato M alla relativa pinza P.

Le pinze P sono inoltre vincolate a primi mezzi di trasferimento laterale, tipicamente una traversa T1 mobile di moto alternato in una direzione di trasferimento.

Ciascuna pinza P presenta due ganasce che vengono serrate o aperte fra di loro mediante azionamento di un'asta di comando A traslabile in una direzione di comando, solitamente una direzione sostanzialmente verticale. Ulteriori dettagli della configurazione di queste pinze non verranno fornite in questo contesto, perch? sono di per s? note nel settore.

Ciascuna asta di comando A ? guidata nel suo moto da un'opportuna boccola di guida B. All'estremit? superiore dell'asta di comando A ? fissata una doppia flangia di impegno 1 in cui ? impegnabile una forchetta 2 di un bilanciere di trasmissione 3. Il bilanciere di trasmissione 3 ? montato oscillante intorno ad un asse di fulcro 4 ortogonale alla direzione di comando dell'asta A. L'asse di fulcro 4 ? previsto all'estremit? superiore di una colonnina di supporto 5. Le colonnine di supporto 5 di tutte le unit? di comando U sono vincolate a medesimi secondi mezzi di trasferimento laterale, per esempio una seconda traversa T2 mobile di moto alternato nella direzione di trasferimento.

Il bilanciere di trasmissione 3, sull'estremit? opposta alla forchetta 2 rispetto all'asse di fulcro 4, presenta un'estremit? di cedente 6.

L'estremit? di cedente 6 del bilanciere 3 ? impegnata con una prima estremit? 7 di una leva di comando 8. In modo di per s? noto, i mezzi di accoppiamento tra estremit? di cedente 6 del bilanciere 3 e prima estremit? 7 della leva 8 consentono un disallineamento tra i piani di moto di bilanciere e leva, per assecondare i movimenti trasversali relativi tra bilanciere (mobile con la seconda traversa T2) e leva.

La leva 8 ? di forma genericamente ad L ed ? montata basculante intorno ad un asse di fulcro 9 disposto sostanzialmente centrato rispetto ai due bracci della sagoma ad L. Dalla parte opposta alla prima estremit? 7 ? prevista una seconda estremit? 10 collegata, tramite una bielletta 11, ad un componente mobile dell'attuatore M.

Secondo una caratteristica peculiare dell'invenzione, l'attuatore M ? un motore lineare tubolare.

In particolare, il motore M comprende uno statore 100, con l'avvolgimento elettrico primario, ed un cursore 101, comprendente magneti permanenti, che sono predisposti reciprocamente mobili assialmente.

Preferibilmente, lo statore ? in forma di un corpo cilindrico di nucleo, mentre il cursore 101 ? costituito da una serie di magneti permanenti di forma toroidale, montati in modo parallelo tra loro cos? da formate un manicotto o corpo tubolare coassiale e scorrevole longitudinalmente sullo statore 100.

A livello teorico, il motore lineare tubolare pu? prevedere indifferentemente configurazioni in cui ? fissato ad un telaio il primario o il secondario ed ottenere il movimento dell?altro. Secondo la forma di esecuzione preferita, si ? opportunamente selezionata la configurazione illustrata, cos? da muovere la parte con inerzia minore e/o che non richiede alimentazione con cavi elettrici.

Nel caso specifico, lo statore cilindrico 100 presenta una flangia posteriore 102a, che ? opportunamente vincolata ad una struttura fissa di un telaio della macchina. Dalla parte opposta, lo statore cilindrico 100 ? solidale ad una colonna di sostegno 102b solidale ad una basetta 103 vincolata alla medesima struttura fissa del telaio di macchina.

Il cursore 101 presenta una flangia di guida 104, da cui si protende, in direzione anteriore, una porzione anteriore 105. Quest'ultima presenta una scanalatura longitudinale entro cui trova posizione la colonna di sostegno 102b.

La flangia di guida 104 ? inoltre solidale ad una slitta 104a montata scorrevole sulla basetta 103. La slitta 104a presenta inoltre un ponticello 104b di connessione al corpo del cursore. La porzione anteriore 105 del cursore 101 ? vincolata alla bielletta 11: pertanto, il movimento lineare del cursore 101 sullo statore 100 viene trasmesso alla leva di comando 8 che ruota intorno al proprio asse di fulcro 9.

L'unit? di attuatore M comprende inoltre un trasduttore di posizione lineare 106, che rileva la posizione del cursore rispetto allo statore. In particolare, nella forma di esecuzione illustrata, un rilevatore del trasduttore 106 ? installato sulla basetta fissa 103 in prossimit? della slitta 104a e rileva la posizione di un elemento di riscontro (per esempio un magnete) solidale in movimento alla slitta 104a.

Inoltre, ? preferibilmente previsto uno spessore di azzeramento 107, montato sulla flangia posteriore 102a cos? da determinare una superficie di battuta di fondo corsa posteriore per il cursore. Mediante selezione dello spessore di azzeramento 107 ? possibile definire con precisione la posizione di battuta o fondo corsa posteriore del cursore 101.

Operativamente il motore lineare tubolare M, opportunamente pilotato mediante una logica di controllo, pu? far eseguire un moto lineare alternato alla parte mobile, ossia al cursore 101 rispetto allo statore 100.

Il motore ? programmato per effettuare una corsa attiva prestabilita, ad esempio una corsa di 34mm. La posizione del cursore 101 ? rilevata e gestita in retroazione tramite un segnale di posizione proveniente dal trasduttore di posizione lineare 106. All?accensione del sistema, la logica di controllo ? impostata per portare il cursore (o secondario) in ?battuta? tutto indietro sullo spessore di azzeramento 107, poi esegue una piccola corsa in avanti, per esempio di 1 mm; questa ? la posizione di zero dell'attuatore M; da questa posizione di zero il motore pu? eseguire la sua corsa attiva, per esempio di 34 mm.

Il movimento in avanti e indietro del cursore 101 e della sua porzione anteriore 105, determina il movimento di basculamento del bilanciere 3 e quindi sposta rispettivamente verso il basso e verso l?alto l?asta di comando A determinando la chiusura (fig. 4) e l'apertura (fig. 3) della pinza P.

Nelle figg. 5 e 6 ? mostrato un intero sistema di trasferta dotato di sette unit? di comando U adiacenti, unite fra di loro dalle traverse T1 e T2 che sincronizzano il movimento laterale delle pinze P. In fig. 5 ? illustrato il sistema in condizione di pinze aperte con i cursori degli attuatori M in posizione arretrata. In fig.

6 ? illustrato il sistema in condizione di pinze chiuse con i cursori degli attuatori M in posizione avanzata.

Come si comprende dalla esposizione riportata sopra, il sistema secondo l'invenzione consegue perfettamente gli scopi esposti nelle premesse.

Infatti, la completa sostituzione delle camme di tecnica nota con i motori lineari tubolari, permette di ottenere una eccellente flessibilit? di regolazione ? senza necessit? di sostituire pezzi, agendo unicamente sulla programmazione dalla logica di controllo ? pur con una configurazione robusta, affidabile e priva di rischi di inceppamento.

I significativi vantaggi di questa soluzione risiedono nella possibilit? di intervenire su un pannello operatore (dove si modifica la programmazione della logica di controllo) per impostare con estrema facilit? e rapidit? la velocit? di apertura o chiusura della pinza, la forza di chiusura della pinza, l?angolo di sfasatura di funzionamento tra le varie pinze.

Inoltre, grazie al segnale di posizione ottenuto dal trasduttore, unitamente al valore di corrente assorbito dal motore, ? possibile stabilire in tempo reale se il pezzo tra le pinze ? stato serrato correttamente oppure no (in ogni posizione della corsa ? infatti prevedibile un certo valore di corrente, dovuto alla presenza del pezzo tra le pinze o meno): ? cos? possibile fermare immediatamente la macchina in caso di anomalie, con evidenti vantaggi per la sicurezza delle pinze.

S?intende comunque che l?invenzione non deve considerarsi limitata alle particolari disposizioni illustrate sopra, che costituiscono soltanto forme di esecuzione esemplificative di essa, 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.

Claims (6)

?Gruppo di trasferta in una linea di stampaggio? Rivendicazioni

1. Gruppo di trasferta comprendente una pluralit? di unit? di comando (U) dotate ciascuna di

un attuatore (M) che comanda apertura/chiusura di una pinza (P) mediante una catena cinematica comprendente almeno un'asta di comando (A) agente su detta pinza (P), un bilanciere (3) impegnato con detta asta (A) ed una leva di comando (8) che trasferisce un'azione di comando da detto attuatore (M) a detto bilanciere (3),

dette pinze (P) della pluralit? di unit? di comando (U) essendo solidali a primi mezzi di trasferimento laterale (T1), caratterizzato dal fatto che detto attuatore ? costituito da un motore elettrico lineare tubolare provvisto di uno statore (100) ed un cursore (101) reciprocamente scorrevoli, il cursore (101) essendo provvisto di una porzione anteriore (105) vincolata in movimento con detta leva di comando (8),

e da ci? che la posizione di detto cursore (101) rispetto ad una basetta fissa (103) solidale a detto statore (100) ? rilevata mediante un trasduttore di posizione (106).

2. Gruppo di trasferta come in 1, in cui ? prevista inoltre una logica di controllo di dette unit? di comando (U),

detto motore elettrico lineare tubolare essendo comandato in movimento alternato lineare da detta logica di controllo mediante retroazione con un segnale di posizione rilevato da detto trasduttore di posizione (106).

3. Gruppo di trasferta come in 2, in cui detta logica di controllo determina uno stato di presa di dette pinze (P) sulla base di segnali di corrente assorbita da detti motori elettrici lineari tubolari e detti segnali di posizione di rispettive unit? di comando (U).

4. Gruppo di trasferta come in 1, 2 o 3, in cui detto motore elettrico lineare tubolare comprende uno statore cilindrico (100) di nucleo sul quale ? montato scorrevole linearmente un cursore tubolare (101).

5. Gruppo di trasferta come in 4, in cui detto statore cilindrico (100) presenta una flangia posteriore (102a) sul quale ? montato in modo rimovibile uno spessore di azzeramento (107) che costituisce superficie di battuta posteriore per detto cursore tubolare (101).

6. Gruppo di trasferta come in 5, in cui detto cursore tubolare (101) presenta una flangia di guida (104) da cui si protende una porzione anteriore (105) di cursore, detta flangia di guida (104) essendo solidale ad una slitta (104a) provvista di un ponticello (104b) di connessione a detto cursore tubolare (101).