IT202100015854A1 - Caricatore di barre per l’alimentazione di macchine utensili con gestione ottimizzata del pre-avanzamento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione si riferisce, nel suo aspetto pi? generale, ad un caricatore di barre per l?alimentazione di macchine utensili ed in particolare di torni automatici.

Il campo tecnico dell?invenzione riguarda quindi le macchine utensili, in particolare i torni, e trova utile applicazione in tutti i settori manufatturieri che ne fanno uso.

Arte nota

I caricatori di barre sono dispositivi automatici predisposti per alimentare progressivamente una macchina utensile, generalmente un tornio, con barre di vario diametro da lavorare per asportazione di truciolo; al termine del ciclo di lavorazione della barra, il caricatore ritira lo spezzone residuo dalla macchina utensile e lo evacua prima di caricare la barra successiva.

I caricatori di barre attualmente in uso sono costituiti: da un canale di guida, di solito realizzato da una successione di coppie di semigusci di cui i superiori sono apribili tramite appositi attuatori al fine di permettere l?introduzione della nuova barra da lavorare; da uno spintore, detto comunemente spingibarra, dotato di una pinza che si inserisce nell?estremit? posteriore della barra per consentire la sua movimentazione e l?estrazione dello spezzone residuo al termine della lavorazione; da una motorizzazione collegata sia allo spingibarra che ad un ulteriore carrello ausiliario per gestire la movimentazione di entrambi nelle varie fasi del ciclo di lavorazione; e da un dispositivo di serraggio per l?estrazione e l?evacuazione dello spezzone residuo non lavorabile e la successiva introduzione della nuova barra nella pinza dello spingibarra.

Durante il ciclo di cambio della barra, nel quale viene estratto ed evacuato lo spezzone residuo e viene introdotta una nuova barra da lavorare, lo spingibarra deve raggiungere la posizione completamente arretrata; a questo punto esso viene estratto dalla parte inferiore del canale di guida dopo aver evacuato lo spezzone. L?estrazione dello spingibarra libera lo spazio necessario all?introduzione della nuova barra nel canale di guida, la quale barra viene successivamente avanzata tramite l?azione del carrello ausiliario nella cosiddetta fase di preavanzamento che permette di pre-introdurre la barra nel mandrino cavo della macchina utensile, portandola nella posizione immediatamente antistante la pinza dello spingibarra. Nella fase successiva il carrello ausiliario di pre-avanzamento ritorna nella posizione di partenza, completamente arretrata, e successivamente il canale di guida pu? essere richiuso portando nuovamente lo spingibarra in asse con la barra, la quale viene serrata da opportuni mezzi ed inserita nella pinza dello spingibarra. Nelle fasi successive detti mezzi di serraggio si aprono liberando la barra e permettendo il suo avanzamento in posizione di lavoro dietro la spinta dello spingibarra, concludendo in questo modo il cosiddetto ciclo di cambio barra.

La sequenza temporale di tutte le fasi del ciclo di cambio barra, cos? come sopra descritte, determina un tempo complessivo di seguito identificato come ?tempo di cambio barra?. In altre parole, il tempo di cambio barra ? il lasso di tempo che intercorre fra la fine della lavorazione di una barra e l?inizio della lavorazione della barra successiva.

Nei caricatori tradizionali, il tempo di cambio barra ? rappresentato dalla somma dei tempi impiegati per le diverse fasi precedentemente descritte, come visibile nel diagramma temporale di figura 11.

Solitamente il tempo di ciclo del cambio barra si attesta tra i 20 e i 30 secondi per barre lunghe circa 3 metri e aumenta all?aumentare della lunghezza della barra e dello spingibarra. In particolare, le fasi di estrazione dello spezzone residuo, di pre-avanzamento della nuova barra da lavorare e di ritorno del pre-avanzamento nella posizione arretrata costituiscono una parte importante del tempo totale del ciclo di cambio barra, specialmente nel caso di spingibarra lunghi, sempre pi? diffusi a causa della maggior lunghezza dei mandrini utilizzati nelle moderne macchine utensili a controllo numerico.

Il valore del tempo di cambio barra ? un importante indice prestazionale dei caricatori di barre, in quanto costituisce a tutti gli effetti un tempo morto per la lavorazione della macchina asservita dal caricatore. ? quindi fondamentale cercare di ridurre tale tempo il pi? possibile, al fine di aumentare la produttivit? e l?efficienza del ciclo di lavorazione complessivo, in special modo in quelle lavorazioni per le quali il cambio della barra ? frequente (ad esempio per lavorazioni semplici di breve durata su pezzi lunghi, nelle quali le barre si consumano velocemente).

Le soluzioni finora utilizzate per cercare di ridurre il suddetto tempo di cambio barra sono rivolte principalmente a velocizzarne le singole fasi, incrementando ad esempio la velocit? di traslazione dello spingibarra e del carrello ausiliario per il pre-avanzamento della barra, oppure delle movimentazioni dei meccanismi nelle altre fasi.

Per quanto efficaci, i suddetti accorgimenti riducono solo marginalmente il tempo totale, senza riuscire ad abbassarlo in modo significativo.

Il problema tecnico alla base della presente invenzione ?, pertanto, quello di escogitare un caricatore di barre per l?alimentazione di macchine utensili che, mediante l?utilizzo di soluzioni innovative ma semplici ed affidabili, consenta di ridurre in modo significativo il tempo di ciclo di cambio barra ovviando alle suddette problematiche dei caricatori noti.

Sommario dell'invenzione

Il problema tecnico sopra individuato ? risolto da un caricatore di barre per l?alimentazione di una macchina utensile, comprendente: un canale di guida predisposto per accogliere una barra da alimentare ad una macchina utensile; detto canale di guida comprendente una porzione fissa e una porzione mobile fra una posizione chiusa, accostata alla porzione fissa e una posizione aperta discosta dalla porzione fissa; uno spingibarra, dotato frontalmente di una pinza per vincolare la barra e mobile entro detto canale di guida per spingere la barra in una posizione di lavoro parzialmente estratta rispetto al caricatore di barre; una motorizzazione principale per lo spostamento longitudinale di detto spingibarra lungo detto canale di guida; e un dispositivo di preavanzamento predisposto a portare la barra da una sua posizione iniziale di introduzione nella porzione fissa del canale di guida ad una sua posizione avanzata rispetto ad una posizione di inizio corsa dello spingibarra, detto dispositivo di pre-avanzamento essendo azionato da un azionamento secondario indipendente rispetto alla motorizzazione principale.

In una forma di realizzazione preferita, detto azionamento secondario ? costituito da un cilindro pneumatico senza stelo, ma esso pu? anche essere realizzato mediante un cilindro elettrico oppure mediante una motorizzazione tramite catena o di altra tipologia ancora.

Grazie all?invenzione, si pu? realizzare una movimentazione indipendente del dispositivo di pre-avanzamento, e in particolare riportare tale dispositivo in posizione di fine corsa posteriore mentre lo spingibarra agisce sulla barra alimentandola alla macchina utensile, realizzando tale fase in tempo mascherato con significativo risparmio sul tempo di cambio barra.

Preferibilmente, il dispositivo di pre-avanzamento comprende un carrello di pre-avanzamento predisposto per spingere la barra lungo la porzione fissa del canale di guida, detto carrello di pre-avanzamento essendo mobile tra una posizione centrata in cui il carrello del preavanzamento ? allineato alla porzione fissa del canale di guida ed ? operativo su detta barra e una posizione eccentrica, in cui il carrello ? disassato rispetto al canale di guida, laddove detto carrello di preavanzamento si porta in posizione centrata quando detta porzione mobile del canale di guida ? in posizione aperta, e in posizione eccentrica quando detta porzione mobile del canale di guida ? in posizione chiusa, detta posizione eccentrica consentendo un ritorno del carrello di preavanzamento da una posizione di fine corsa anteriore ad una posizione di fine corsa posteriore senza interferire con lo spingibarra quando detta porzione mobile ? in posizione chiusa su detta porzione fissa del canale di guida.

Vantaggiosamente il caricatore di barre pu? comprendere un unico azionamento di apertura e chiusura predisposto per spostare la porzione mobile del canale di guida dalla posizione chiusa alla posizione aperta e viceversa e, in maniera sincrona, per spostare il carrello di preavanzamento dalla posizione eccentrica alla posizione centrata e viceversa. In particolare, pu? essere previsto un cinematismo di rinvio, ad esempio a parallelogramma articolato, che collega detto carrello di preavanzamento ad un albero solidale alla porzione mobile del canale di guida.

Il caricatore di barre pu? comprendere, come di consueto, mezzi di serraggio atti a bloccare lo scorrimento longitudinale della barra per consentire l?innesto della nuova barra da lavorare sulla pinza dello spingibarra e il disinnesto dello spezzone residuo a fine lavorazione. Preferibilmente, secondo la presente invenzione, lo spingibarra ? vincolato in scorrimento a detta porzione mobile del canale di guida e detti mezzi di serraggio sono configurati per agire sullo spezzone residuo innestato in detto spingibarra alloggiato nella porzione mobile quando detta porzione mobile ? in posizione aperta.

Grazie a tale accorgimento, risulta quindi possibile una sovrapposizione almeno parziale di alcune fasi del ciclo di cambio barra.

In particolare, la fase di introduzione della nuova barra e la successiva fase di pre-avanzamento della barra stessa possono essere convenientemente realizzate in contemporanea con le fasi di ritorno dello spingibarra dopo la lavorazione e la fase di estrazione ovvero evacuazione dello spezzone residuo.

In effetti, la configurazione proposta consente a tutti gli effetti di utilizzare la porzione mobile aperta del canale di guida come un percorso di ritorno per lo spingibarra con spezzone residuo, detto percorso di ritorno risultando separato e non interferente con l?area di introduzione della barra definita dalla porzione fissa del canale di guida.

In una forma di realizzazione preferita, detti mezzi di serraggio sono solidali alla porzione mobile del canale di guida nel suo moto relativo rispetto alla porzione fissa; in altre parole, essi sono direttamente supportati sulla porzione mobile e, quando questa ? aperta, agiscono sul percorso barra ausiliario da essa definito.

In alternativa, i mezzi di serraggio possono essere sdoppiati ovvero comprendere due dispositivi fissi: una prima morsa agente in corrispondenza della porzione fissa per bloccare la barra al momento dell?innesto sulla pinza e una seconda morsa agente in corrispondenza della porzione mobile per bloccare lo spezzone residuo al momento dello svincolo dalla pinza.

Preferibilmente, dei supporti di guida sono predisposti per trattenere inferiormente lo spingibarra quando la porzione mobile ? in posizione aperta.

Tali supporti di guida possono suddividersi in primi supporti di guida disposti anteriormente rispetto ai mezzi di serraggio e secondi supporti di guida disposti posteriormente ai mezzi di serraggio, detti primi supporti di guida essendo retraibili in maniera indipendente da detti secondi supporti di guida.

In questo caso, i primi supporti di guida possono essere ritratti durante il ciclo di cambio barra, durante una fase di chiusura della porzione mobile del canale di guida, per evitare interferenze con la barra gi? introdotta nella porzione fissa.

Al contrario, i secondi supporti di guida, che devono accompagnare lo spingibarra in posizione arretrata al momento della chiusura, sono preferibilmente mantenuti sempre in configurazione estratta, venendo ritirati solo per necessit? di cambio o manutenzione dello spingibarra.

Preferibilmente, detti supporti di guida possono essere montati su un longherone longitudinale, detti supporti di guida essendo retraibili grazie ad un meccanismo a camma che definisce uno spostamento trasversale del longherone longitudinale. Detto meccanismo a camma collega cinematicamente gli spostamenti dei supporti di guida ai movimenti di apertura e chiusura della porzione mobile del canale di guida.

Preferibilmente, ogni supporto di guida presenta facce diverse con profili alternativi destinati a diversi diametro e/o configurazioni di spingibarra diversi, e pu? essere alternativamente montato con una diversa faccia rivolta verso lo spingibarra.

Preferibilmente, la motorizzazione principale ? solidale alla porzione mobile del canale di guida nel suo moto relativo rispetto alla porzione fissa.

Il problema tecnico precedentemente identificato ? altres? risolto da un metodo di funzionamento di un caricatore di barre comprendente le fasi di: introdurre una barra in una porzione fissa di un canale di guida di un caricatore di barre; spingere detta barra in una posizione di inizio corsa tramite un dispositivo di pre-avanzamento; portare una porzione mobile del canale di guida in posizione chiusa al disopra di detta porzione fissa del canale di guida; portare uno spingibarra in una posizione arretrata lungo detto canale di guida; vincolare detta barra a detto spingibarra; spingere, per mezzo dello spingibarra, detta barra in una posizione di lavoro su una macchina utensile almeno parzialmente estratta dal caricatore di barre; una volta ultimata la lavorazione sulla barra riportare detto spingibarra in posizione arretrata ed evacuare uno spezzone residuo ancora vincolato allo spingibarra; laddove durante la fase di vincolare detta barra a detto spingibarra e/o durante la fase di spingere detta barra in posizione di lavoro il dispositivo di pre-avanzamento viene riportato in una posizione iniziale.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno dalla descrizione, fatta qui di seguito, di un esempio di realizzazione preferito dato a titolo indicativo e non limitativo con riferimento ai disegni allegati.

Breve descrizione dei disegni

La figura 1 rappresenta una vista prospettica d?insieme di un caricatore di barre secondo la presente invenzione, osservato dal lato del magazzino delle barre con il canale di guida in configurazione chiusa;

la figura 2 rappresenta una vista prospettica d?insieme del caricatore di barre, osservato dal lato opposto al magazzino delle barre con il canale di guida in posizione chiusa;

la figura 3 rappresenta una vista prospettica d?insieme del caricatore di barre, osservato dal lato del magazzino delle barre con il canale di guida in posizione aperta, la rappresentazione del magazzino delle barre essendo omessa per maggior chiarezza;

la figura 4 rappresenta una vista prospettica del caricatore di barre in una prima fase del ciclo di cambio barra, costituita dall?arretramento dello spingibarra e dalla contestuale apertura del canale di guida, con caduta della nuova barra da lavorare nel canale di guida medesimo;

la figura 5 rappresenta un particolare dell?innesto dello spingibarra entro un semiguscio superiore che costituisce il canale di guida del caricatore di barre;

la figura 5A rappresenta una vista prospettica del caricatore nella seconda fase del ciclo di cambio barra costituita dal preavanzamento della barra e dalla contestuale estrazione ed espulsione dello spezzone residuo;

la figura 6 rappresenta una vista prospettica del caricatore di barra nel corso di una fase del ciclo di cambio barra che prevede la chiusura del canale di guida, la successiva introduzione della barra nella pinza dello spintore e il ritorno del carrello di pre-avanzamento della barra, nella quale vista sono stati omessi alcuni settori del semiguscio superiore per chiarezza espositiva;

le figure 7 e 7A rappresentano viste in sezione del caricatore di barre nelle due posizioni rispettivamente con canale di guida chiuso, ovvero con il dispositivo di pre-avanzamento della barra in posizione eccentrica, e con canale di guida aperto, ovvero con il dispositivo di preavanzamento in asse con il canale;

le figure 8, 8A, 9 e 9A rappresentano viste prospettiche di particolari costruttivi dei dispositivi per la movimentazione dei supporti di guida retraibili che sostengono lo spingibarra nelle fasi in cui il canale di guida non ? chiuso;

la figura 10 rappresenta una vista prospettica di un longherone longitudinale di sostegno dei supporti di guida retraibili dello spingibarra, sul quale sono illustrate diverse conformazioni possibili per detti supporti di guida retraibili;

la figura 10A rappresenta una vista prospettica di mezzi di serraggio dello spezzone residuo della barra impiegati nel caricatore di barre, in configurazione esplosa;

la figura 10B rappresenta i mezzi di serraggio dello spezzone residuo della barra di figura 10A in configurazione assemblata;

la figura 11 rappresenta un diagramma temporale con le fasi del ciclo di cambio barra nei caricatori di barra secondo l?arte nota;

la figura 12 rappresenta un diagramma temporale con le fasi del ciclo di cambio barra nel caricatore di barra secondo la presente invenzione.

Descrizione dettagliata

Con riferimento alle unite figure, ? indicato genericamente con 1 un caricatore di barre per l?alimentazione di macchine utensili.

I riferimenti posizionali impiegati nella presente descrizione, comprendenti indicazioni quali inferiore o superiore, sotto o sopra, o analoghe locuzioni, sono sempre riferiti alla configurazione illustrativa rappresentata in figura 1, e ad essi non deve in alcun caso essere assegnato valore limitativo. Nel seguito della descrizione, si considera inoltre frontale o anteriore la porzione di macchina che si affaccia alla macchina utensile per l?alimentazione della barra, e posteriore la parte di macchina contrapposta; in altre parole, la barra alimentata viene movimentata dalla parte posteriore verso la parte anteriore del caricatore di barre.

Il caricatore di barre comprende una trave 2, esemplificativamente rappresentata come un profilato a sezione rettangolare, che si estende per tutta la lunghezza del caricatore medesimo.

Detta trave 2 presenta funzione di supporto e ad essa sono assicurati, mediante opportuni mezzi di fissaggio, una pluralit? di montanti 3 per il sostegno di un piano inclinato, sul quale ? realizzato un magazzino delle barre 4.

Alla trave 2 sono inoltre assicurati una pluralit? di semigusci inferiori che definiscono la parte inferiore ovvero una porzione fissa 5 di un canale di guida 6; e ancora una pluralit? di supporti inferiori 7 all?interno dei quali ? alloggiato in modo girevole un albero 8, sul quale sono solidalmente montati supporti superiori 9 dei semigusci superiori, apribili, che definiscono la parte superiore ovvero una porzione mobile 10 del canale di guida 6. L?albero 8 ? opportunamente azionato da un azionamento di apertura e chiusura 11, ad esempio un cilindro idraulico o pneumatico.

Alla trave 2 ? ancora fissato uno scivolo 12, predisposto per l?evacuazione di uno spezzone residuo 13 di barra al termine della lavorazione al tornio.

La trave 2 supporta infine un dispositivo di pre-avanzamento della barra 14, descritto di seguito in maggior dettaglio.

Possono essere inoltre previste, in maniera di per s? nota, piastre di chiusura frontali e/o carterature, non rappresentate nelle unite figure per ovvii motivi di chiarezza di raffigurazione ed esposizione.

I suddetti supporti superiori 9, oltre a sostenere i semigusci superiori, supportano anche diversi dispositivi ausiliari che si muovono pertanto assieme ad essi. Detti dispositivi ausiliari comprendono: una motorizzazione principale 15, predisposta per la movimentazione di uno spingibarra 16 di conformazione di per s? nota; un dispositivo di serraggio 17, costituente mezzi di serraggio predisposti per l?espulsione dello spezzone residuo 13 e per l?introduzione di una nuova barra 18 da lavorare in una pinza 19 dello spingibarra 16; e sostegni retraibili 20, 21 dello spingibarra.

In corrispondenza del magazzino delle barre 4 sono previsti dispositivi di selezione 22, di per s? noti, che permettono di selezionare la nuova barra 18 da lavorare dal magazzino delle barre 4 per introdurla nella porzione fissa 5 del canale di guida 6.

Il canale di guida 6 del caricatore di barre pu? essere di tipo tradizionale come quello rappresentato nelle figure citate, ovvero costituito da una pluralit? di semigusci inferiori, costituenti la porzione fissa 5, fissati alla trave 2 direttamente o tramite l?interposizione di appositi sostegni 23, mentre i semigusci superiori che costituiscono la porzione mobile 10 sono articolati in modo da poter essere distanziati da quelli inferiori 6 mediante rotazione, traslazione o roto-traslazione per consentire l?introduzione di una barra 18 nel canale di guida 6. Dopo l?introduzione della barra 18, la porzione mobile 10 pu? essere riavvicinata per chiudere il canale di guida 6, cos? da guidare lo spingibarra 16 con la nuova barra 18 durante le successive fasi di avanzamento e lavorazione nella macchina utensile.

In alternativa a quanto sopra descritto, detto canale di guida 6 pu? essere costituito da una serie di boccole o supporti o rulli di varie forme e opportunamente sagomati come risultante anche da altre esecuzioni che non vengono qui illustrate in quanto ampiamente riscontrabili nell?arte nota del settore.

I predetti supporti di guida retraibili 20, 21 dello spingibarra, specificamente illustrati nelle unite figure 3, 8 e 9, si strutturano come ganci di trattenimento aggettanti al di sotto dei semigusci superiori e consentono vantaggiosamente di trattenere e guidare lo spingibarra 16 anche laddove i semigusci superiori si trovino in configurazione alzata, ovvero non abbattuti sui loro omologhi inferiori 5.

I supporti di guida retraibili 20, 21 si dividono in un gruppo di primi supporti di guida retraibili 20 e in un gruppo di secondi supporti di guida retraibili 21, ogni gruppo essendo fissato su un rispettivo longherone longitudinale 24. Ogni longherone longitudinale 24 ? guidato trasversalmente da una pluralit? di perni trasversali 39, scorrevoli entro fori ciechi 40 solidali ai supporti superiori 9. Ogni longherone longitudinale 24 pu? infatti essere azionato tramite un attuatore 41, di tipo pneumatico, idraulico o elettrico, che aziona una slitta longitudinale 42 sulla quale sono previste una pluralit? di scanalature 43, entro le quali si impegnano rispettive rotelle 44 fissate a bracci 45 solidali ai longheroni longitudinali 24. Sulla slitta longitudinale 42 sono inoltre previste fessure longitudinali entro le quali scorrono teste 46 solidali ai supporti superiori 9. I suddetti elementi definiscono un meccanismo a camma, laddove l?azionamento degli attuatori 41 provoca lo spostamento delle slitte 42 che a loro volta, tramite le rotelle 44 ed i supporti 45, movimentano i longheroni 24 tra due posizioni opposte: una posizione estratta A nella quale i supporti retraibili 20, 21 sono centrati ovvero posti al disotto della porzione mobile 10 del canale di guida 6 e una posizione ritratta B nella quale detti supporti retraibili sono decentrati rispetto a detta porzione mobile 10. Il posizionamento e la particolare conformazione dei supporti retraibili 20, 21 e del meccanismo a camma 42, 43, 44, 45 sopra descritti, se da una parte permettono il passaggio di un carrello 25 e di una linguetta laterale 26 che consentono l?azionamento dello spingibarra 16, dall?altra sostengono e guidano lo stesso spingibarra 16 anche in condizioni di porzione mobile 10 aperta o in posizione intermedia.

I supporti di guida retraibili 20, 21 possono assumere diverse conformazioni. Preferibilmente essi sono realizzati come innesti associabili con connessione a vite al di sopra di un corpo di centraggio del longherone longitudinale 24. Preferibilmente, tali innesti presentano facce diverse con mensole variamente sagomate per adattarsi a diversi diametri di spingibarra, e possono essere bloccati sul corpo di centraggio con diverse configurazioni a seconda di quale faccia si voglia utilizzare per il trattenimento dello spingibarra 16.

Come sopra accennato, i suddetti supporti di guida retraibili 20, 21 sono funzionalmente suddivisi in primi supporti di guida 20 e secondi supporti di guida 21.

I primi supporti di guida retraibili 20 sono posizionati tra l?estremit? frontale del caricatore e il dispositivo di serraggio 17. Essi si portano in posizione estratta A, ovvero in configurazione di lavoro, nelle fasi in cui lo spingibarra 16 deve essere sostenuto, ovvero quando la porzione mobile del canale di guida 6 ? in posizione aperta o parzialmente aperta e lo spingibarra 16 non ? in posizione completamente arretrata. Al contrario, essi si portano in posizione ritratta B quando lo spingibarra 16 raggiunge una posizione completamente arretrata L1 e prima che la porzione mobile 10 si richiuda, per evitare interferenze con la barra 18 gi? caricata nella porzione fissa 5 nella fase di chiusura della porzione mobile 10.

I secondi supporti di guida retraibili 21 sono posizionati in una sezione posteriore del caricatore di barre 1, ovvero tra il dispositivo di serraggio 17 e l?estremit? posteriore. In tale sezione posteriore lo spingibarra si ritira in posizione completamente arretrata L1, e pertanto i secondi supporti di guida 21 sono mantenuti in posizione estratta A durante tutte le fasi di lavoro, e possono portarsi in posizione ritratta B solo durante il fermo macchina per consentire il riattrezzaggio del caricatore di barre 1, ovvero per consentire il rilascio dello spingibarra 16 nella porzione fissa 5 del canale di guida 6 consentendone la manutenzione o la sostituzione.

Come precedentemente accennato, ? prevista una motorizzazione principale 15 solidale ai supporti superiori 9; detta motorizzazione principale 15 segue pertanto la porzione mobile 10 del canale di guida 6 nei suoi movimenti di apertura e chiusura.

Nella forma di realizzazione preferita illustrata nelle unite figure, detta motorizzazione principale 15 ? di tipo tradizionale con motoriduttore elettrico, comprendente una ruota dentata 27 che azione una catena 28 la quale, tramite l?interposizione del carrello 25 e della linguetta laterale 26 precedentemente detta trascina lo spingibarra 16 longitudinalmente lungo il canale di guida. Il carrello 25 e la catena 28 sono opportunamente contenuti in un canale sagomato 29. Naturalmente, la motorizzazione pu? anche essere di tipologia differente pur rimanendo nell?ambito di tutela della presente invenzione. Essendo la motorizzazione principale 15 solidale ai supporti superiori 9 dei semigusci superiori, grazie ad ulteriori accorgimenti di seguito descritti ? possibile compiere varie fasi del ciclo di cambio barra in condizioni di porzione mobile 10 del canale di guida 6 parzialmente o totalmente aperta, e questo permette di sovrapporre tali fasi alle altre, accorciando sensibilmente il tempo totale del ciclo di cambio barra.

Il caricatore di barre 1 comprende ancora un dispositivo di preavanzamento 14, che consente di limitare la lunghezza totale e gli ingombri complessivi. In modo di per s? noto, il dispositivo di preavanzamento 14 ? provvisto di un carrello di pre-avanzamento 31 che si inserisce nel canale di guida 6 e che svolge la funzione di spingere la nuova barra 18 introdotta nella porzione fissa 5 del canale di guida 6 fino a portarla davanti alla pinza 19 dello spingibarra 16, trattenuto nel frattempo dal semiguscio superiore 10. Dopo la richiusura della porzione mobile 10, e il conseguente allineamento dello spingibarra 16 quivi trattenuto con la nuova barra 18 da lavorare, la barra 16 viene introdotta nella pinza 19 anteriore allo spingibarra 16.

Nella forma di realizzazione preferita illustrata nelle unite figure il dispositivo di pre-avanzamento 14 ? costituito da un cilindro pneumatico senza stelo 30, ma esso pu? anche essere realizzato mediante un cilindro elettrico oppure mediante una motorizzazione tramite catena o di altra tipologia ancora.

Una particolarit? del dispositivo di pre-avanzamento 14 ? data dal fatto che esso ? realizzato mobile tra una posizione centrata F in cui il carrello del pre-avanzamento 31 ? allineato alla porzione 5 del canale di guida 6 e una posizione eccentrica G, in cui il carrello 31 ? disassato rispetto al canale di guida 6. In particolare, il dispositivo di preavanzamento 14 si trova nella posizione centrata F quando la porzione mobile 10 ? in posizione di apertura e in posizione eccentrica G quando la porzione mobile 10 ? abbassata a definire superiormente il canale di guida 6. In questo modo, dopo aver mantenuto la posizione centrata F per spingere la barra 18 nella sua posizione iniziale, il dispositivo di preavanzamento 14 si porta in posizione eccentrica G e libera il canale di guida 6, riportandosi in posizione arretrata in tempo mascherato. Al contrario di quanto avviene nell?arte nota, quindi, la chiusura del canale di guida 6 pu? avvenire in anticipo rispetto al completo ritorno del dispositivo di pre-avanzamento nella sua posizione arretrata.

La movimentazione del dispositivo di pre-avanzamento 14, dalla posizione centrata F alla posizione eccentrica G e viceversa, pu? essere ottenuta mediante l?utilizzo di appositi dispositivi di comando aggiuntivi per gestirne l?operativit? disgiuntamente dagli altri meccanismi del caricatore.

Nella forma di realizzazione preferita illustrata nelle unite figure, al contrario, tale movimentazione ? vantaggiosamente ottenuta tramite opportuni bracci girevoli 32 collegati all?albero 8 per mezzo di un leveraggio di rinvio 33. Il comune azionamento a partire dallo stesso albero 8 consente di sincronizzare la posizione della porzione mobile 10 del canale di guida 6 e quella del dispositivo di pre-avanzamento 14 evitando possibili interferenze meccaniche e allo stesso tempo diminuendo il tempo di ciclo di cambio barra in quanto non devono essere attesi i consensi da parte di microinterruttori che ne segnalano la posizione o dall?elettronica di comando.

Il dispositivo di serraggio 17, anch?esso solidale con la porzione mobile 10, pu? assumere varie forme, tutte comprese nell?ambito di tutela della presente invenzione.

Nella forma di realizzazione preferita illustrata nelle unite figure, detto dispositivo di serraggio 17 comprende un attuatore girevole 34 che tramite un pignone 35 aziona in senso contrario due cremagliere 36, solidali a due ganasce 37 dotate di lame di serraggio 38. Quando le lame di serraggio 38 si chiudono sulla barra, l?arretramento dello spingibarra 16 permette l?estrazione dello spezzone residuo 13; al contrario l?avanzamento in senso opposto dello spingibarra 16 permette l?introduzione di una nuova barra 18 nella pinza 19 dello spingibarra 16 medesimo. L?azionamento dell?attuatore girevole 34 pu? essere pneumatico, idraulico o di altro tipo.

Come conseguenza delle suddette particolarit? tecniche, le principali fasi del ciclo di cambio barra potranno svolgersi in modo da sovrapporsi tra loro, secondo un metodo di funzionamento di seguito descritto.

Una volta terminata la lavorazione della barra 18, il metodo comprende una fase di arretramento dello spingibarra 16 con lo spezzone di barra 13 residuo della lavorazione fino ad arrivare in una posizione di recupero H, visibile in figura 4, nella quale lo spingibarra 16 e lo spezzone residuo 13 sono interamente contenuti all?interno del caricatore di barre. A partire da questa posizione di recupero H, la porzione mobile 10 del canale di guida 6 pu? iniziare a portarsi in posizione sollevata. Nonostante il sollevamento della porzione mobile 10, lo spingibarra 16 e lo spezzone residuo 13 continuano comunque la loro corsa di ritorno verso la posizione arretrata, senza dover fermare o rallentare il loro moto, essendo sostenuti dai supporti di guida retraibili Mentre si completano l?apertura della porzione mobile 10 e l?arretramento dello spingibarra 16, viene selezionata e lasciata cadere una nuova barra 18 nella porzione fissa 5 lasciata scoperta; nel frattempo il dispositivo di pre-avanzamento 14 si porta in posizione centrata F ovvero il carrello di pre-avanzamento 31 si allinea con l?asse della nuova barra 18.

Quando il dispositivo di pre-avanzamento 14 si trova in posizione centrata F e la nuova barra 18 ? in sede nella porzione fissa 5 del canale di guida 6, secondo la configurazione illustrata in figura 4, si avvia il pre-avanzamento della barra 18, ovvero il carrello di preavanzamento spinge la barra verso la parte anteriore della porzione fissa 5. Nel frattempo, lo spingibarra 16 raggiunge una posizione arretrata L2.

A questo punto, secondo quanto illustrato in figura 5A, lo spezzone residuo 13 viene bloccato dal dispositivo di serraggio 17, che si trova sempre in corrispondenza della porzione mobile 10 aperta del canale di guida 6. Il successivo arretramento dello spingibarra 16 in posizione completamente arretrata L1 determina l?estrazione dello spezzone residuo 13 dallo spingibarra 16. L?apertura del dispositivo di serraggio 17 realizza l?evacuazione dello spezzone residuo 13 attraverso lo scivolo 12. Si conclude nel frattempo, in tempo mascherato, la fase di pre-avanzamento della barra 18.

Nella fase successiva, illustrata in figura 6, si avvia la chiusura della porzione mobile 10 del canale di guida 6 e il contemporaneo spostamento del dispositivo di pre-avanzamento 14 nella posizione eccentrica G. Lo spingibarra 16 viene quindi ad essere allineato con la nuova barra 18 da lavorare.

Quindi, si ha la chiusura del dispositivo di serraggio 17 che blocca in posizione la barra 18, mentre lo spingibarra 16 viene portato dalla posizione completamente arretrata L2 alla posizione arretrata L1 provocando l?inserimento della barra 18 nella pinza 19.

Si apre allora il dispositivo di serraggio 17 e si avanza ancora lo spingibarra 16, cos? da portare la barra 18 in posizione di lavoro oltre l?estremit? frontale del caricatore di barre 1. A questo punto pu? dirsi concluso il ciclo di cambio barra, e viene avviata la lavorazione al tornio della nuova barra 18 alimentata.

Il risultato finale, come evidenziato nelle unite figure 11 e 12, ? la netta sovrapposizione quindi il compattamento di molte fasi del ciclo di cambio barra con notevole ottimizzazione e riduzione del tempo totale di ciclo, fino al suo dimezzamento, rispetto ai caricatori in uso.

Ovviamente al caricatore di barre e al metodo di funzionamento sopra descritti un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potr? apportare numerose modifiche e varianti, tutte peraltro contenute nell?ambito di protezione dell?invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Caricatore di barre (1) per l?alimentazione di una macchina utensile, comprendente: un canale di guida (6) predisposto per accogliere una barra (18) da alimentare ad una macchina utensile; detto canale di guida (6) comprendente una porzione fissa (5) e una porzione mobile (10) fra una posizione chiusa, accostata alla porzione fissa (5) e una posizione aperta discosta dalla porzione fissa (5); uno spingibarra (16), dotato frontalmente di una pinza (19) per vincolare la barra (18) e mobile entro detto canale di guida (6) per spingere la barra (18) in una posizione di lavoro parzialmente estratta rispetto al caricatore di barre (1); una motorizzazione principale (15) per lo spostamento longitudinale di detto spingibarra (16) lungo detto canale di guida (6); e un dispositivo di preavanzamento (14) predisposto a portare la barra (18) da una sua posizione iniziale di introduzione nella porzione fissa (5) del canale di guida ad una sua posizione avanzata rispetto ad una posizione di inizio corsa dello spingibarra (16), detto dispositivo di pre-avanzamento (14) essendo azionato da un azionamento secondario indipendente rispetto alla motorizzazione principale (15).

2. Caricatore di barre (1) secondo la rivendicazione 1, laddove detto dispositivo di pre-avanzamento (14) comprende un carrello di preavanzamento (31) predisposto per spingere la barra (18) lungo la porzione fissa (5) del canale di guida (6), detto carrello di pre-avanzamento (31) essendo mobile tra una posizione centrata (F) in cui il carrello del preavanzamento (31) ? allineato alla porzione fissa (5) del canale di guida (6) ed ? operativo su detta barra (18) e una posizione eccentrica (G), in cui il carrello (31) ? disassato rispetto al canale di guida (6), laddove detto carrello di pre-avanzamento (31) si porta in posizione centrata (F) quando detta porzione mobile (10) del canale di guida (6) ? in posizione aperta, e in posizione eccentrica (G) quando detta porzione mobile (10) del canale di guida (6) ? in posizione chiusa, detta posizione eccentrica (G) consentendo un ritorno del carrello di pre-avanzamento (31) da una posizione di fine corsa anteriore ad una posizione di fine corsa posteriore senza interferire con lo spingibarra (16) quando detta porzione mobile (10) ? in posizione chiusa su detta porzione fissa (5) del canale di guida (6).

3. Caricatore di barre (1) secondo la rivendicazione 2, comprendente un azionamento di apertura e chiusura (11) predisposto per spostare la porzione mobile (10) del canale di guida (6) dalla posizione chiusa alla posizione aperta e viceversa e, in maniera sincrona, per spostare il carrello di pre-avanzamento (31) dalla posizione eccentrica (G) alla posizione centrata (F) e viceversa.

4. Caricatore di barre (1) secondo la rivendicazione 3, comprendente un cinematismo di rinvio (32, 33) che collega detto carrello di pre-avanzamento (31) ad un albero (8) solidale alla porzione mobile (10) del canale di guida (6).

5. Caricatore di barre (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di serraggio (17) atti a bloccare lo scorrimento longitudinale della barra (18) per consentire l?innesto della nuova barra (18) da lavorare sulla pinza (19) dello spingibarra (16) e il disinnesto dello spezzone residuo (13) a fine lavorazione; laddove detto spingibarra (16) ? vincolato in scorrimento a detta porzione mobile (10) del canale di guida (6) e detti mezzi di serraggio (17) sono configurati per agire sullo spezzone residuo (13) innestato in detto spingibarra (16) alloggiato nella porzione mobile (10) quando detta porzione mobile (10) ? in posizione aperta.

6. Caricatore di barre (1) secondo la rivendicazione 5, laddove detti mezzi di serraggio (17) sono solidali alla porzione mobile (10) del canale di guida (6) nel suo moto relativo rispetto alla porzione fissa (5), oppure comprendono una prima morsa agente in corrispondenza della porzione fissa (5) per bloccare la barra (18) al momento dell?innesto sulla pinza (19) e una seconda morsa agente in corrispondenza della porzione mobile (10) per bloccare lo spezzone residuo (13) al momento dello svincolo dalla pinza (19).

7. Caricatore di barre (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno dei supporti di guida (20, 21) predisposti per trattenere inferiormente lo spingibarra (16) quando la porzione mobile (10) ? in posizione aperta.

8. Caricatore di barre (1) secondo la rivendicazione 7, laddove detti supporti di guida (20, 21) comprendono primi supporti di guida (20) disposti anteriormente rispetto ai mezzi di serraggio (17) e secondi supporti di guida (21) disposti posteriormente ai mezzi di serraggio (17), detti primi supporti di guida (20) essendo retraibili in maniera indipendente da detti secondi supporti di guida (21).

9. Caricatore di barre (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, laddove la motorizzazione principale (15) ? solidale alla porzione mobile (10) del canale di guida (6) nel suo moto relativo rispetto alla porzione fissa (5).

10. Metodo di funzionamento di un caricatore di barre (1) comprendente le fasi di: introdurre una barra (18) in una porzione fissa (5) di un canale di guida (6) di un caricatore di barre (1); spingere detta barra (18) in una posizione di inizio corsa tramite un dispositivo di preavanzamento (14); portare una porzione mobile (10) del canale di guida (6) in posizione chiusa al disopra di detta porzione fissa (5) del canale di guida (6); portare uno spingibarra (16) in una posizione arretrata (L1) lungo detto canale di guida (6); vincolare detta barra (18) a detto spingibarra (16); spingere, per mezzo dello spingibarra (16), detta barra (18) in una posizione di lavoro su una macchina utensile almeno parzialmente estratta dal caricatore di barre (1); una volta ultimata la lavorazione sulla barra (18) riportare detto spingibarra (16) in posizione arretrata (L1) ed evacuare uno spezzone residuo (13) ancora vincolato allo spingibarra (16); laddove durante la fase di vincolare detta barra (18) a detto spingibarra (16) e/o durante la fase di spingere detta barra (18) in posizione di lavoro il dispositivo di pre-avanzamento (14) viene riportato in una posizione iniziale.