IT202100020684A1

IT202100020684A1 - Dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili

Info

Publication number: IT202100020684A1
Application number: IT102021000020684A
Authority: IT
Inventors: Davide Zanni
Original assignee: Hydroblock S R L
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2021-07-30
Publication date: 2023-01-30
Also published as: KR20240036513A; CN117561144A; WO2023007291A1; EP4377048A1

Description

Descrizione di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:

?DISPOSITIVO PER IL BLOCCAGGIO DI PEZZI SU MACCHINE UTENSILI?.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili.

Come ? noto, nelle produzioni in grande serie di pezzi meccanici che richiedono una lavorazione alla macchina utensile si fa largo impiego di impianti ad elevato livello di automazione in cui una o pi? macchine utensili sono elettronicamente controllate da una centralina di elaborazione e controllo e uno o pi? robot antropomorfi portano i pezzi da lavorare in corrispondenza delle macchine utensili, dove appositi sistemi di fissaggio, di tipo oleodinamico o pneumatico, prendono in consegna il pezzo e lo bloccano in posizione per permetterne la lavorazione.

A lavorazione terminata, i suddetti sistemi di fissaggio rilasciano il pezzo lavorato, che viene allontanato ancora una volta mediante i robot.

Una particolare tipologia di sistemi di fissaggio consiste in una staffa che, mediante un azionamento oleodinamico o pneumatico, ? mobile sia in modo rotante attorno ad un asse di rotazione sia in modo scorrevole lungo lo stesso asse di rotazione.

La staffa ? montata a sbalzo sullo stelo di un attuatore oleodinamico/pneumatico parzialmente inserito in un cilindro a fluido.

Tra lo stelo e il cilindro sono presenti dei mezzi di roto-traslazione, ossia dei particolari mezzi di vincolo che permettono allo stelo, e quindi alla staffa montata su di esso, di roto-traslare.

Tali sistemi di fissaggio devono essere in grado di esercitare forze di bloccaggio anche molto ingenti sul pezzo in lavorazione.

Tale esigenza ? particolarmente sentita, ad esempio, nel settore automotive, in cui la continua necessit? di ottimizzare i cicli produttivi ha portato all?impiego di utensili che operano ad elevatissime velocit?, scaricando sul pezzo forze e vibrazioni molto ingenti che devono essere compensate dai sistemi di fissaggio.

Ancora nel settore automotive, inoltre, ? sempre pi? frequente l?impiego di materiali particolarmente leggeri come l?alluminio che, tuttavia, durante la lavorazione alla macchina utensile non sono in grado di garantire la stessa resistenza di materiali come ghisa e acciaio.

Occorre quindi che la staffa di bloccaggio del pezzo, oltre ad esercitare una forza molto elevata, si appoggi sul pezzo in punti prefissati, con grande precisione e in modo ripetibile ogni qualvolta sulla macchina utensile viene montato un nuovo pezzo da lavorare; in caso contrario, infatti, la grande forza esercitata dalla staffa pu? provocare la deformazione dei pezzi, il che pu? compromette la qualit? della lavorazione e il rischio di ottenere pezzi fuori tolleranza.

A questo proposito ? facile comprendere come negli impianti ad elevato livello di automazione il grado di affidabilit? di funzionamento di ciascun componente, tra cui i sistemi di fissaggio dei pezzi, ? in genere molto elevato.

Ciononostante, capita talvolta che i pezzi meccanici da lavorare non vengano collocati in modo corretto e preciso e i sistemi di fissaggio non riescano ad immobilizzare perfettamente il pezzo (o la facciano ma in una posizione sbagliata), rischiando di compromettere l?intera lavorazione e di danneggiare il pezzo e/o gli utensili di lavorazione e/o i sistemi di fissaggio.

Analoghi problemi si possono presentare anche in fase di scarico del pezzo al termine della lavorazione; nel caso in cui i sistemi di fissaggio non sblocchino completamente e correttamente il pezzo lavorato, infatti, il robot di movimentazione del pezzo preleva (o prova a prelevare) un pezzo non perfettamente sbloccato, col rischio di danneggiare seriamente il pezzo e/o i sistemi di fissaggio e/o il robot stesso.

In questo contesto si sottolinea che, in impianti ad elevata automazione, un qualunque malfunzionamento che determina l?arresto della lavorazione si tramuta facilmente in una mancata produzione o, peggio ancora, in un danneggiamento degli impianti, e in un conseguente danno economico di entit? non trascurabile.

Per ovviare parzialmente a tale problematica, alcuni sistemi di fissaggio di tipo noto prevedono l?impiego di una valvola di controllo chiusura che, tramite tastatore, rileva l?effettivo raggiungimento della configurazione di bloccaggio da parte della staffa, cos? da fornire alla centralina di elaborazione e controllo della macchina utensile l?informazione che il sistema di fissaggio ? collocato in posizione di lavoro del pezzo e la lavorazione del pezzo pu? effettivamente avere inizio in sicurezza.

Tale valvola di controllo chiusura, tuttavia, ? totalmente inefficace per rilevare la configurazione di completo sbloccaggio del pezzo e, pertanto, non fornisce alcun aiuto e non permette di risolvere le sopracitate problematiche che si possono verificare durante la fase di scarico del pezzo al termine della lavorazione.

A ci? si aggiunge che le condizioni in cui i sistemi di fissaggio di tipo noto devono operare sono spesso estremamente complesse; gli spazi a bordo delle macchine utensili tradizionali sono generalmente molto contenuti e nemmeno tutti sfruttabili, in quanto alcune zone delle stesse sono soggette ad accumulo di condensa, sporcizia, ruggine ed altri agenti erosivi, tanto che in talune circostanze nemmeno i tradizionali rivestimenti protettivi di zincatura resistono a lungo.

? per questo motivo, quindi, che i sistemi di fissaggio tradizionali devono sconvenientemente presentare ingombri molto contenuti ed ? sempre piuttosto complesso e difficile dotarli di componenti aggiuntivi che ne migliorino le prestazioni.

Alla luce di quanto detto ? facile comprendere come i sistemi di fissaggio di tipo noto siano suscettibili di perfezionamenti.

Il compito principale della presente invenzione ? quello di escogitare un dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili che consenta di evitare l?esecuzione di lavorazioni meccaniche su pezzi non correttamente collocati e bloccati sulla macchina utensile e, al tempo stesso, di evitare lo scarico di pezzi non perfettamente sbloccati al termine della lavorazione. Un altro scopo del presente trovato ? quello di escogitare un dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili dall?elevata affidabilit? e precisione di funzionamento.

Non ultimo scopo del presente trovato ? quello di escogitare un dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili che permetta di evitare indesiderati malfunzionamenti e danneggiamenti al pezzo in lavorazione e/o agli utensili della macchina utensile e/o al robot di movimentazione del pezzo e/o al dispositivo di bloccaggio di stesso.

Ancora un altro scopo del presente trovato ? quello di escogitare un dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili che presenti ingombri contenuti e che possa essere montato con notevole semplicit? sulle macchine utensili tradizionali.

Ulteriore scopo del presente trovato ? quello di escogitare un dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell?ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto. Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili avente le caratteristiche di rivendicazione 1.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

la figura 1 ? una vista in assonometria del dispositivo secondo il trovato; la figura 2 ? una vista in esploso del dispositivo secondo il trovato;

la figura 3 ? una vista laterale, parzialmente in sezione, del dispositivo secondo il trovato in posizione di riposo;

la figura 4 ? una vista laterale, parzialmente in sezione, del dispositivo secondo il trovato in posizione intermedia;

la figura 5 ? una vista laterale, parzialmente in sezione, del dispositivo secondo il trovato in posizione di lavoro;

la figura 6 ? una vista in sezione del dispositivo secondo il trovato lungo il piano VI ? VI di figura 3.

Con particolare riferimento a tali figure, si ? indicato globalmente con 1 un dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili.

Il dispositivo 1, in particolare, ? destinato a bloccare un pezzo P dopo che questo ? stato collocato su un piano di lavoro L di una macchina utensile M e prima che abbia inizio la lavorazione meccanica.

Il piano di lavoro L, in pratica, suddivide lo spazio a bordo della macchina utensile M in un primo volume V1, che rappresenta la zona in cui viene collocato il pezzo P e in cui vengono eseguite le lavorazioni meccaniche, ed un secondo volume V2, che rappresenta la zona interna della macchina utensile M che, in genere, ? inaccessibile durante l?esecuzione delle lavorazioni meccaniche.

La macchina utensile M ? preferibilmente di tipo ad elevato livello di automazione, in cui un robot antropomorfo ? dedicato a caricare i pezzi P da lavorare e a scaricare i pezzi P lavorati.

Si sottolinea che la macchina utensile M ? utilmente dotata di una pluralit? di dispositivi 1, che sono disposti in posizioni e in quantit? adeguate in base alla conformazione del pezzo P e alla tipologia di lavorazioni meccaniche che occorre eseguire.

Nelle figure e nel prosieguo della presente descrizione si far? riferimento per semplicit? ad un solo dispositivo 1, salvo diversa indicazione.

Il dispositivo 1 comprende almeno un corpo di base 2 fissabile alla macchina utensile M, ad esempio al suo piano di lavoro L, al suo basamento o a qualunque altra parte della stessa.

Il corpo di base 2 ? provvisto di un cilindro a fluido 3, 4, 5 contenente un fluido in pressione.

Nell?ambito della presente trattazione, per fluido in pressione si intende un qualunque fluido allo stato liquido (e quindi idealmente incomprimibile) o gassoso (e quindi comprimibile) adoperato come mezzo vettore per il trasporto dell?energia in un circuito idraulico o pneumatico; preferibilmente il fluido in pressione consiste in un tradizionale olio minerale ma non si escludono alternative forme di attuazione in cui esso possa essere olio sintetico, olio vegetale, acqua, aria o simili.

Visto che il dispositivo 1 presenta diverse parti in contatto con il fluido in pressione, vengono previste apposite guarnizioni disposte in diversi punti del dispositivo 1 che, per semplicit? di rappresentazione, si sono comunemente individuate con il numero di riferimento 21.

Il cilindro a fluido 3, 4, 5 ? definito, ad esempio, da un blocco principale 3 provvisto di un foro di passaggio 6, da una camicia cava 4 che si estende dal blocco principale 3 e da un fondello 5 associato alla camicia cava 4 dalla parte opposta rispetto al blocco principale 3.

La camicia cava 4, ad esempio, ? realizzata in corpo unico monolitico con il corpo di base 2, mentre il fondello 5 ? realizzato in uno o pi? corpi separati che vengono associati alla camicia cava 4 mediante viti 35 o altri mezzi di fissaggio.

Il fondello 5 ? dotato di una cavit? 11 che termina in un?apertura di passaggio 22 allineata al foro di passaggio 6 e disposta da parte opposta rispetto ad esso.

Il dispositivo 1 comprende inoltre almeno uno stelo 8, 9, 10 che si estende lungo un asse principale A ed ? parzialmente inserito nel cilindro a fluido 3, 4, 5 in modo scorrevole lungo l?asse principale A per spinta del fluido oleodinamico in pressione.

Lo stelo 8, 9, 10 comprende almeno una porzione intermedia 8, disposta all?interno del cilindro a fluido 3, 4, 5, ed una prima porzione estremale 9, che fuoriesce dal cilindro a fluido 3, 4, 5.

Pi? in dettaglio, la prima porzione estremale 9 fuoriesce attraverso il foro di passaggio 6.

La porzione intermedia 8 ? sagomata a definire un pistone di azionamento 23, ossia una parte a sezione ringrossata che scorre a misura sulle pareti interne del cilindro a fluido 3, 4, 5 e lo divide in due camere contrapposte; l?alimentazione in pressione del fluido in pressione alternatamente nelle due camere permette allo stelo 8, 9, 10 di scorrere in una direzione o in quella opposta lungo l?asse principale A.

In prossimit? del fondello 5 la porzione intermedia 8 ? sagomata a definire un tratto di guida 7 inserito nella cavit? 11.

Sia il tratto di guida 7 che la cavit? 11 si estendono lungo l?asse principale A e, durante il moto dello stelo 8, 9, 10 lungo l?asse principale A, il tratto di guida 7 resta sempre inserito almeno in parte nella cavit? 11.

Da parte opposta rispetto alla prima porzione estremale 9, lo stelo 8, 9, 10 comprende anche almeno una seconda porzione estremale 10 fuoriuscente dal cilindro a fluido 3, 4, 5.

In particolare, la seconda porzione estremale 10 fuoriesce dal cilindro a fluido 3, 4, 5 attraverso l?apertura di passaggio 22 ricavata nel fondello 5. In pratica, la seconda porzione estremale 10 si estende a sbalzo dal tratto di guida 7 e in allineamento con l?asse principale A.

Il funzionamento e l?utilit? della seconda porzione estremale 10 verranno descritti nel prosieguo della presente trattazione.

Vantaggiosamente, tra il cilindro a fluido 3, 4, 5 e lo stelo 8, 9, 10 sono interposti mezzi di roto-traslazione 14, 15, 16 atti a suddividere il moto dello stelo 8, 9, 10 in:

- almeno un primo tratto 12 di roto-traslazione, in cui lo stelo 8, 9, 10 scorre lungo l?asse principale A e ruota attorno all?asse principale A per un angolo di rotazione prestabilito ?; e

- almeno un secondo tratto 13 di traslazione, in cui lo stelo 8, 9, 10 scorre lungo l?asse principale A senza ruotare.

L?angolo di rotazione prestabilito ? ? preferibilmente pari a 90?, ma non si escludono alternative forme di attuazione in tale angolo sia diverso.

I mezzi di roto-traslazione 14, 15, 16 comprendono:

- almeno una scanalatura 14 ricavata su almeno uno tra il cilindro a fluido 3, 4, 5 e lo stelo 8, 9, 10 e avente una prima sezione 17 sostanzialmente elicoidale ed una seconda sezione 18 sostanzialmente rettilinea che si estende parallelamente all?asse principale A; e

- almeno un elemento di impegno 15 montato sull?altro tra il cilindro a fluido 3, 4, 5 e lo stelo 8, 9, 10 ed inserito in modo scorrevole all?interno della scanalatura 14.

Lo scorrimento dell?elemento di impegno 15 lungo la prima sezione 17 provoca il moto dello stelo 8, 9, 10 lungo il primo tratto 12 e lo scorrimento dell?elemento di impegno 15 lungo la seconda sezione 18 provoca il moto dello stelo 8, 9, 10 lungo il secondo tratto 13.

Nella particolare forma di attuazione del trovato mostrata nelle figure, la scanalatura 14 ? vantaggiosamente ricavata sulla superficie esterna del tratto di guida 7 mentre l?elemento di impegno 15 ? montato sul fondello 5 in modo da sporgere all?interno della cavit? 11.

Ancora pi? in dettaglio, nella particolare forma di attuazione del trovato mostrata nelle figure i mezzi di roto-traslazione 14, 15, 16 comprendono due scanalature 14, ricavate su superfici contrapposte del tratto di guida 7, e due elementi di impegno 15, montati su superfici contrapposte della cavit? 11, cos? da garantire maggiore stabilit? e precisione durante la messa in moto dello stelo 8, 9, 10.

Elevata precisione nella movimentazione dello stelo 8, 9, 10 ? anche data dal fatto che i mezzi di roto-traslazione 14, 15, 16 comprendono mezzi elastici di compensazione 16 atti a spingere gli elementi di impegno 15 all?interno delle scanalature 14.

I mezzi elastici di compensazione 16, in pratica, garantiscono che lo scorrimento degli elementi di impegno 15 nelle corrispondenti scanalature 14 avvenga sempre con la massima precisione, anche quando le superfici in contatto incominciano a subire l?usura; in altre parole, i mezzi elastici di compensazione 16 permettono di compensare i giochi e l?usura tra le scanalature 14 e gli elementi di impegno 15.

I mezzi elastici di compensazione 16 consistono, ad esempio, in una o pi? molle a tazza alloggiate all?interno del fondello 5 e disposte in modo da imprimere sugli elementi di impegno 15 una forza diretta lungo una direzione ortogonale all?asse principale A.

A questo proposito si sottolinea che sullo stelo 8, 9, 10 ? montato un anello di contenimento 33 per il trattenimento laterale delle molle a tazza 16, e una serie di pastiglie 34 interposte in direzione radiale tra l?anello di contenimento 33 e le molle a tazza 16.

Le pastiglie 34 hanno la funzione di calibrare la precarica delle molle a tazza 16 e, in aggiunta, fungono da fine corsa per gli elementi di impegno 15 a protezione dell?integrit? delle molle a tazza 16.

Il dispositivo 1 comprende inoltre almeno una staffa di bloccaggio 19, 20 associata alla prima porzione estremale 9 dello stelo 8, 9, 10 per il bloccaggio del pezzo P da lavorare sulla macchina utensile M.

La staffa di bloccaggio 19, 20 comprende:

- una porzione prossimale 19, che ? fissata alla prima porzione estremale 9 dello stelo 8, 9, 10, ad esempio tramite una ghiera di fissaggio 24; e - una porzione distale 20, che si estende a sbalzo dalla porzione prossimale 19 lungo una direzione di lavoro B sostanzialmente trasversale, preferibilmente ortogonale, all?asse principale A e che ? atta ad entrare in contatto con il pezzo P.

La staffa di bloccaggio 19, 20 ? mobile tra:

- una posizione di riposo, in cui la staffa di bloccaggio 19, 20 ? distanziata dal corpo di base 2 e, pertanto, dal piano di lavoro L;

- una posizione di lavoro in cui la staffa di bloccaggio 19, 20 ? avvicinata al corpo di base 2 per il bloccaggio del pezzo P.

Nella particolare forma di attuazione mostrata nelle figure, in cui come detto il dispositivo 1 comprende vantaggiosamente anche i mezzi di rototraslazione 14, 15, 16, la staffa di bloccaggio 19, 20 ? di tipo roto-traslante e comprende una posizione intermedia disposta tra la posizione di riposo e la posizione di lavoro.

Rispetto alla posizione di riposo (mostrata in figura 3), nella posizione intermedia (mostrata in figura 4) la staffa di bloccaggio 19, 20 ? ruotata e avvicinata al corpo di base 2 a seguito del moto dello stelo 8, 9, 10 lungo il primo tratto 12, mentre nella posizione di lavoro (mostrata in figura 5) la staffa di bloccaggio 19, 20 ? ulteriormente avvicinata al corpo di base 2 rispetto alla posizione intermedia a seguito del moto dello stelo 8, 9, 10 lungo il secondo tratto 13

Non si escludono, tuttavia, alternative soluzioni realizzative in cui i mezzi di roto-traslazione 14, 15, 16 non siano previsti e la staffa di bloccaggio 19, 20 sia mobile tra la posizione di riposo e la posizione di lavoro senza ruotare.

Si sottolinea, inoltre, che nella particolare forma di attuazione mostrata nelle figure il corpo di base 2 del dispositivo 1 ? disposto in modo che l?asse principale A risulti essere sostanzialmente verticale, con il pezzo P che ? disposto sopra al piano di lavoro L e presenta una superficie rivolta verso l?alto su cui si appoggia la staffa di bloccaggio 19, 20 nella posizione di lavoro.

In questa disposizione il primo volume V1 ? disposto sopra al piano di lavoro L mentre il secondo volume V2 ? disposto sotto al piano di lavoro L. Per semplicit? espositiva, nel prosieguo della presente trattazione si far? riferimento alla disposizione del dispositivo 1 mostrata nelle figure e, pertanto, termini come ?superiore?, ?inferiore?, ?sopra?, ?sotto?, ?sollevare?, ?abbassare? e altri ad essi affini sono da intendersi con riferimento a quanto rappresentato nelle figure.

? facile comprendere, tuttavia, che il dispositivo 1 pu? essere fissato alla macchina utensile M con l?asse principale A orientato diversamente (ad esempio in orizzontale o in obliquo), a seconda di come ? conformato e disposto il pezzo P da bloccare.

Il dispositivo 1 comprende almeno un primo gruppo di controllo 25 atto a controllare il raggiungimento della posizione di lavoro da parte della staffa di bloccaggio 19, 20.

Il primo gruppo di controllo 25 comprende:

- almeno un primo elemento tastatore 26, 27 associato alla prima porzione estremale 9 dello stelo 8, 9, 10; e

- almeno un primo sensore di contatto 28 associato al corpo di base 2 ed atto a rilevare il contatto con il primo elemento tastatore 26, 27 al raggiungimento della posizione di lavoro.

Pi? in dettaglio, il primo elemento tastatore 26, 27 comprende ad esempio: - una staffa ausiliaria 26, che si estende a sbalzo dalla prima porzione estremale 9 lungo una direzione D1 sostanzialmente trasversale, preferibilmente ortogonale, all?asse principale A; e

- un perno tastatore 27, che ? associato alla staffa ausiliaria 26, si estende lungo una direzione sostanzialmente parallela all?asse principale Z ed ? atto ad entrare in contatto con il primo sensore di contatto 28 al raggiungimento della posizione di lavoro.

Si precisa che la staffa ausiliaria 26 ? fissata alla prima porzione estremale 9 dello stelo 8, 9, 10 per interposizione della staffa di bloccaggio 19, 20; pi? in dettaglio, la staffa ausiliaria 26 ? collegata, tramite mezzi di collegamento removibile 29, ad esempio del tipo di viti, bulloni o simili, alla staffa di bloccaggio 19, 20, la quale a sua volta ? fissata alla prima porzione estremale 9.

Il primo sensore di contatto 28, invece, comprende vantaggiosamente un primo cursore che ? montato sul corpo di base 2 in modo scorrevole lungo una direzione sostanzialmente parallela all?asse principale A e che ? collegato ad una prima linea di sensing 30 in cui circola un fluido di sensing.

La prima linea di sensing 30 ? almeno in parte ricavata nel corpo di base 2 ed ? fluidicamente collegata ad un sistema di controllo atto ad autorizzare la lavorazione del pezzo P quando la pressione del fluido di sensing supera o scende oltre un valore di soglia.

Il sistema di controllo, non mostrato nelle figure, consiste, ad esempio, in una centralina (elettronica, oleodinamica o una combinazione di entrambi) che gestisce il funzionamento della macchina utensile M.

In pratica, quando la staffa di bloccaggio 19, 20 si sposta lungo l?asse principale A per raggiungere la posizione di bloccaggio, il primo elemento tastatore 26, 27 entra in contatto e spinge il primo cursore 28 a scorrere parallelamente all?asse principale A; ci? modifica la pressione del fluido di sensing nella prima linea di sensing 30 e fornisce al sistema di controllo l?informazione che il dispositivo 1 ha raggiunto correttamente e senza intoppi la posizione di bloccaggio.

In tale circostanza, che ? mostrata in figura 5, il sistema di controllo acconsente all?esecuzione delle lavorazioni meccaniche da parte degli utensili della macchina utensile M.

In caso contrario, ossia se il primo cursore 28 non viene premuto dal primo elemento tastatore 26, 27, allora il sistema di controllo apprende che la staffa di bloccaggio 19, 20 non ha raggiunto la posizione di bloccaggio (ad esempio perch? la fase di bloccaggio del pezzo P non ? ancora terminata oppure per colpa di un errato collocamento del pezzo P sulla macchina utensile M) e non autorizza l?avvio delle lavorazioni meccaniche.

La mancata autorizzazione salvaguarda il pezzo P e la macchina utensile M evitando che vengano eseguite operazioni potenzialmente pericolose per l?integrit? degli stessi.

In risposta alla mancata autorizzazione, possono essere attivati dei protocolli finalizzati al ripristino delle normali condizioni di lavoro, come ad esempio il riposizionamento del pezzo P e/o l?intervento di un operatore. Il dispositivo 1 comprende almeno un secondo gruppo di controllo 36 atto a controllare il raggiungimento della posizione di riposo.

Il secondo gruppo di controllo 36 comprende:

- almeno un secondo elemento tastatore 42 associato alla seconda porzione estremale 10 dello stelo 8, 9, 10; e

- almeno un secondo sensore di contatto 38 associato al corpo di base 2 ed atto a rilevare il contatto con il secondo elemento tastatore 42 al raggiungimento della posizione di riposo.

Pi? in dettaglio, si precisa che il secondo elemento tastatore 42 comprende almeno una staffa tastatrice, che si estende a sbalzo dalla seconda porzione estremale 10 lungo una direzione D2 sostanzialmente trasversale, preferibilmente ortogonale, all?asse principale A e che ? atta ad entrare in contatto con il secondo sensore di contatto 38 al raggiungimento della posizione di riposo.

Il secondo sensore di contatto 38, invece, comprende vantaggiosamente un secondo cursore che ? montato sul corpo di base 2 in modo scorrevole lungo una direzione sostanzialmente parallela all?asse principale A e che ? collegato ad una seconda linea di sensing 39 in cui circola un fluido di sensing.

La seconda linea di sensing 39 ? almeno in parte ricavata nel corpo di base 2 ed ? fluidicamente collegata ad un sistema di controllo atto ad autorizzare il prelievo del pezzo P dalla macchina M quando la pressione del fluido di sensing supera o scende oltre un valore di soglia.

Il sistema di controllo destinato ad autorizzare il prelievo del pezzo P pu? utilmente coincidere con il sistema di controllo destinato ad autorizzare la lavorazione del pezzo P e consistere, ad esempio, nella centralina che gestisce il funzionamento della macchina utensile M.

In pratica, quando la staffa di bloccaggio 19, 20 si sposta lungo l?asse principale A per raggiungere la posizione di riposo, il secondo elemento tastatore 42 entra in contatto e spinge il secondo cursore 38 a scorrere parallelamente all?asse principale A; ci? modifica la pressione del fluido di sensing nella seconda linea di sensing 39 e fornisce al sistema di controllo l?informazione che il dispositivo 1 ha raggiunto correttamente e senza intoppi la posizione di riposo.

In tale circostanza, che ? mostrata in figura 3, il sistema di controllo acconsente all?attivazione del robot per il prelievo del pezzo P.

In caso contrario, ossia se il secondo cursore 38 non viene premuto dal secondo elemento tastatore 42, allora il sistema di controllo apprende che la staffa di bloccaggio 19, 20 non ha raggiunto la posizione di riposo (ad esempio perch? la fase di sbloccaggio del pezzo P non ? ancora terminata oppure per colpa di un?indesiderata collisione tra la staffa di bloccaggio 19, 20 ed altre parti della macchina utensile M o del pezzo P) e non autorizza l?avvio dell?operazione di prelievo da parte del robot.

Anche in questo caso la mancata autorizzazione salvaguarda il pezzo P e la macchina utensile M evitando che vengano eseguite operazioni potenzialmente pericolose per l?integrit? degli stessi e, in risposta alla mancata autorizzazione, possono essere attivati dei protocolli finalizzati al ripristino delle normali condizioni di lavoro, come ad esempio l?intervento di un operatore per verificare eventuali impedimenti o collisioni avvenuti sulla staffa di bloccaggio 19, 20.

Si sottolinea che il particolare accorgimento di prevedere una staffa tastatrice 37 con una conformazione allungata che si estende lungo la direzione D2 permette al secondo elemento tastatore 42 di entrare in contatto con il secondo sensore di contatto 38 solo se la staffa di bloccaggio 19, 20 e lo stelo 8, 9, 10 hanno completato con successo il percorso di rototraslazione per ritornare alla posizione di riposo e, quindi, non solo hanno traslato lungo l?asse principale A ma hanno anche ruotato dell?angolo di rotazione prestabilito ?.

A questo proposito si sottolinea che, nel caso in cui si verifichino incidenti durante lo sbloccaggio del pezzo P provocati dall?indesiderata collisione della staffa di bloccaggio 19, 20 con altre parti della macchina utensile M o del pezzo P, la staffa di bloccaggio 19, 20 potrebbe trovarsi impedita in rotazione ma libera in traslazione, ossia potrebbe entrare in contatto con un ostacolo che non le permette di ruotare ma solo di scorrere lungo l?asse principale A.

In una casistica di questo tipo, la forza prodotta dal fluido in pressione pu? essere cos? elevata da rompere i mezzi di roto-traslazione 14, 15, 16 e far salire la staffa di bloccaggio 19, 20 e lo stelo 8, 9, 10 senza far loro eseguire la prevista rotazione attorno all?angolo di rotazione prestabilito ?. In assenza di questa rotazione, nemmeno la staffa tastatrice 37 ruota e, quindi, non ? vantaggiosamente in grado di raggiungere ed entrare in contatto con il secondo sensore di contatto 38 e il sistema di controllo non autorizza il prelievo del pezzo P, cos? da evitare danni maggiori, ad esempio alla macchina utensile M o al robot di movimentazione dei pezzi. Si sottolinea che altre tipologie di secondi elementi tastatori 42, come potrebbe essere ad esempio un piattello di conformazione allargata che non si estende lungo la direzione D2 ma bens? su un intero piano orizzontale, non sarebbero in grado di garantire l?affidabilit? di funzionamento della staffa tastatrice 37 in quanto, nella casistica sopradescritta, entrerebbero in contatto con il secondo sensore di contatto 38 anche se la rotazione attorno all?angolo di rotazione prestabilito ? non ? stata completata.

Il primo sensore di contatto 28 e il secondo sensore di contatto 38 sono sostanzialmente disposti su uno stesso piano di giacitura G passante per l?asse principale A.

Ci? permette vantaggiosamente di disporre le linee di sensing 30, 39 su uno stesso lato del corpo di base 2 e permetterne una pi? agevole connessione al sistema di controllo.

La staffa ausiliaria 26 e la staffa tastatrice 37 si estendono lungo direzioni D1 e D2 sostanzialmente trasversali, preferibilmente ortogonali, all?asse principale A e sfalsate tra loro di un angolo sostanzialmente pari all?angolo di rotazione prestabilito ? (si veda figura 6).

Ci nota che nella posizione di riposo la direzione D2 della staffa tastatrice 37 giace nel piano di giacitura G mentre la direzione D1 della staffa ausiliaria 26 ? ruotata rispetto al piano di giacitura G di un angolo pari all?angolo di rotazione prestabilito ?; nella posizione di lavoro, invece, ? la direzione D1 della staffa ausiliaria 26 a giacere nel piano di giacitura G mentre la direzione D2 della staffa tastatrice 37 ? ruotata rispetto al piano di giacitura G di un angolo pari all?angolo di rotazione prestabilito ?.

Utilmente, il dispositivo l comprende un carter di copertura e protezione 40, che ? associato al corpo di base 2 e che ? atto a coprire e proteggere il secondo gruppo di controllo 36.

Il carter di copertura e protezione 40 comprende un elemento a bicchiere 41 definente un volume interno V3 al cui interno ? mobile il secondo elemento tastatore 42.

In questo modo il secondo elemento tastatore 42 e il secondo sensore di contatto 38 restano in un ambiente sostanzialmente separato e protetto rispetto al resto della macchina utensile M.

In particolare si nota che, nella particolare disposizione del dispositivo 1 mostrata nelle figure, la camicia cava 4 e il fondello 5 sono alloggiati all?interno del secondo volume V2 che, come detto, rappresenta la zona interna della macchina utensile M che, in genere, ? inaccessibile durante l?esecuzione delle lavorazioni meccaniche e che, per tale motivo, ? maggiormente soggetta ad accumulo di condensa, sporcizia, ruggine ed altri agenti erosivi.

Grazie alla presenza del carter di copertura e protezione 40, il secondo elemento tastatore 42 e il secondo sensore di contatto 38 restano puliti e protetti e se ne evita il danneggiamento che potrebbe impedire il corretto funzionamento del dispositivo 1.

Il funzionamento del presente trovato ? il seguente.

Il pezzo P viene collocato sul piano di lavoro L con la staffa di bloccaggio 19, 20 disposto nella posizione di riposo.

Nella posizione di riposo, in pratica, la staffa di bloccaggio 19, 20 lascia sgombra una superficie del piano di lavoro L a consentire il posizionamento del pezzo P sulla macchina utensile M.

In tale circostanza la staffa tastatrice 37 ? in contatto contro il secondo cursore 38, permettendo cos? al sistema di controllo di verificare che la staffa di bloccaggio 19, 20 ? effettivamente nella posizione di riposo e di autorizzare l?attivazione del robot per le necessarie operazioni di presa e di manipolazione del pezzo P sopra al piano di lavoro L (figura 3).

A seguito dell?alimentazione del fluido oleodinamico in pressione all?interno del cilindro a fluido 3, 4, 5, lo stelo 8, 9, 10 scorre all?interno del corpo di base 2 lungo il primo tratto 12 e la staffa di bloccaggio 19, 20 si sposta dalla posizione di riposo alla posizione intermedia.

Nella posizione intermedia la staffa di bloccaggio 19, 20 ? ruotata rispetto alla posizione di riposo e si colloca con la porzione distale 20 in aggetto sul pezzo P (figura 4).

Una volta raggiunta la posizione intermedia, l?alimentazione del fluido oleodinamico in pressione all?interno del cilindro a fluido 3, 4, 5 continua e lo stelo 8, 9, 10 scorre all?interno del corpo di base 2 lungo il secondo tratto 13.

Durante il moto dello stelo 8, 9, 10 lungo il secondo tratto 13, la staffa di bloccaggio 19, 20 si sposta dalla posizione intermedia alla posizione di lavoro in cui la porzione distale 20 si appoggia sul pezzo P bloccandolo sulla macchina utensile M.

In tale circostanza il primo elemento tastatore 26, 27 entra in contatto contro il primo cursore 28, permettendo cos? al sistema di controllo di verificare che la staffa di bloccaggio 19, 20 ? effettivamente nella posizione di bloccaggio e di acconsentire all?esecuzione delle lavorazioni meccaniche da parte degli utensili della macchina utensile M (figura 5).

Claims

RIVENDICAZIONI

1) Dispositivo (1) per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili, comprendente:

- almeno un corpo di base (2) fissabile ad una macchina utensile (M) e provvisto di un cilindro a fluido (3, 4, 5) contenente un fluido in pressione;

- almeno uno stelo (8, 9, 10) che si estende lungo un asse principale (A) ed ? parzialmente inserito in detto cilindro a fluido (3, 4, 5) in modo scorrevole lungo detto asse principale (A) per spinta di detto fluido in pressione, detto stelo (8, 9, 10) comprendendo almeno una porzione intermedia (8) disposta all?interno di detto cilindro a fluido (3, 4, 5) ed una prima porzione estremale (9) fuoriuscente da detto cilindro a fluido (3, 4, 5);

- almeno una staffa di bloccaggio (19, 20) associata a detta prima porzione estremale (9) dello stelo (8, 9, 10) per il bloccaggio di un pezzo (P) da lavorare su detta macchina utensile (M), detta staffa di bloccaggio (19, 20) essendo mobile almeno tra:

- una posizione di riposo, in cui detta staffa di bloccaggio (19, 20) ? distanziata da detto corpo di base (2); e

- una posizione di lavoro, in cui detta staffa di bloccaggio (19, 20) ? avvicinata a detto corpo di base (2) per il bloccaggio di detto pezzo (P);

- almeno un primo gruppo di controllo (25) del raggiungimento di detta posizione di lavoro, comprendente:

- almeno un primo elemento tastatore (26, 27) associato a detta prima porzione estremale (9) dello stelo (8, 9, 10); e

- almeno un primo sensore di contatto (28) associato a detto corpo di base (2) ed atto a rilevare il contatto con detto primo elemento tastatore (26, 27) in detta posizione di lavoro;

caratterizzato dal fatto che detto stelo (8, 9, 10) comprende almeno una seconda porzione estremale (10) fuoriuscente da detto cilindro a fluido (3, 4, 5) da parte opposta rispetto a detta prima porzione estremale (9), e dal fatto che detto dispositivo (1) comprende almeno un secondo gruppo di controllo (36) del raggiungimento di detta posizione di riposo, comprendente:

- almeno un secondo elemento tastatore (37) associato a detta seconda porzione estremale (10) dello stelo (8, 9, 10); e

- almeno un secondo sensore di contatto (38) associato a detto corpo di base (2) ed atto a rilevare il contatto con detto secondo elemento tastatore (38) in detta posizione di riposo.

2) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende un carter di copertura e protezione (40) di detto secondo gruppo di controllo (36), che ? associato a detto corpo di base (2).

3) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto carter di copertura e protezione (40) comprende un elemento a bicchiere (41) definente un volume interno (V3), detto secondo elemento tastatore (37) essendo mobile all?interno di detto volume interno (V3).

4) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto secondo elemento tastatore (37) comprende almeno una staffa tastatrice (42), che si estende a sbalzo da detta seconda porzione estremale (10) lungo una direzione (D1) sostanzialmente trasversale a detto asse principale (A) e che ? atta ad entrare in contatto con detto secondo sensore di contatto (38) in detta posizione di riposo.

5) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo elemento tastatore (26, 27) comprende:

- una staffa ausiliaria (26), che si estende a sbalzo da detta prima porzione estremale (9) lungo una direzione (D1) sostanzialmente trasversale a detto asse principale (A); e

- un perno tastatore (27), che ? associato a detta staffa ausiliaria (26), si estende lungo una direzione sostanzialmente parallela a detto asse principale (A) ed ? atto ad entrare in contatto con detto primo sensore di contatto (28) in detta posizione di lavoro.

6) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di roto-traslazione (14, 15, 16) interposti tra detto cilindro a fluido (3, 4, 5) e detto stelo (8, 9, 10) e atti a suddividere il moto di detto stelo (8, 9, 10) in:

- almeno un primo tratto (12) di roto-traslazione, in cui detto stelo (8, 9, 10) scorre lungo detto asse principale (A) e ruota attorno a detto asse principale (A) per un angolo di rotazione prestabilito (?); e

- almeno un secondo tratto (13) di traslazione, in cui detto stelo (8, 9, 10) scorre lungo detto asse principale (A) senza ruotare;

7) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di roto-traslazione (14, 15, 16) comprendono:

- almeno una scanalatura (14) ricavata su almeno uno tra detto stelo (8, 9, 10) e detto cilindro a fluido (3, 4, 5) e avente una prima sezione (17) sostanzialmente elicoidale ed una seconda sezione (18) sostanzialmente rettilinea; e

- almeno un elemento di impegno (15) montato sull?altro tra detto stelo (8, 9, 10) e detto cilindro a fluido (3, 4, 5) ed inserito in modo scorrevole all?interno di detta scanalatura (14);

lo scorrimento di detto elemento di impegno (15) lungo detta prima sezione (17) provocando il moto di detto stelo (8, 9, 10) lungo detto primo tratto (12) e lo scorrimento di detto elemento di impegno (15) lungo detta seconda sezione (18) provocando il moto di detto stelo (8, 9, 10) lungo detto secondo tratto (13).

8) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di roto-traslazione (14, 15, 16) comprendono mezzi elastici di compensazione (16) atti a spingere detto elemento di impegno (15) all?interno di detta scanalatura (14).

9) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni da 6 a 8, caratterizzato dal fatto che detta staffa di bloccaggio (19, 20) comprende una posizione intermedia, in cui detta staffa di bloccaggio (19, 20) ? ruotata e avvicinata a detto corpo di base (2) rispetto a detta posizione di riposo a seguito del moto di detto stelo (8, 9, 10) lungo detto primo tratto (12), in detta posizione di lavoro detta staffa di bloccaggio (19, 20) essendo ulteriormente avvicinata a detto corpo di base (2) rispetto a detta posizione intermedia a seguito del moto di detto stelo (8, 9, 10) lungo detto secondo tratto (13).

10) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni da 4 a 9, caratterizzato dal fatto che detto primo sensore di contatto (28) e detto secondo sensore di contatto (38) sono sostanzialmente disposti su uno stesso piano di giacitura (G) passante per detto asse principale (A), e dal fatto che detta staffa ausiliaria (26) e detta staffa tastatrice (37) si estendono lungo direzioni (D1, D2) sostanzialmente trasversali a detto asse principale (A) e sfalsate tra loro di un angolo sostanzialmente pari a detto angolo di rotazione prestabilito (?).