IT9012453A1

IT9012453A1 - Apparato di tornitura o di rettifica, composto da due o piu' unita' bimandrino poste una vicino all'altra ed intercollegate da manipolatori

Info

Publication number: IT9012453A1
Application number: IT012453A
Authority: IT
Inventors: Luigino Gianni Tommasini
Original assignee: Minganti Spa
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1991-10-27
Also published as: EP0453710A3; JPH04226802A; US5174071A; IT9012453A0; EP0453710A2; IT1238751B

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale, dal titolo: "Apparato di tornitura o di rettifica, composto da due o più unità bimandrino poste una vicino all'altra ed intercollegate da manipolatori"

RIASSUNTO

Il trovato concerne un apparato di tornitura o di rettifica o per altre lavorazioni che richiedono l'impiego di mandrini, composto da due o più unità bimandrino (T1-T2) poste una di fianco all'altra, parallelamente e tra loro collegate per mezzo di manipolatori (R1-R2-R3) che alimentano i pezzi alla prima unità, che scaricano i pezzi lavorati dall'ultima unità e che trasferiscono i pezzi stessi da una unità a quella successiva, eventualmente modificandone l'orientamento, per far sì che i pezzi medesimi possano essere lavorati sulle diverse superfici.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Molte lavorazioni di tornitura o di rettifica, vengono attualmente realizzate con unità automatiche plurimandrino , dotate in genere di quattro o più mandrini posti parallelamente e con equidistanziamento angolare su una testa che viene ciclicamente fatta ruotare attorno al proprio asse per posizionare progressivamente ciascun mandrino in corrispondenza delle diverse stazioni di lavoro.

A causa del larghezza della testa coi quattro o più mandrini, che non può essere contenuta oltre determinati limiti ed a causa dell'elevato peso della testa stessa, il trasferimento di un mandrino da una stazione a quella successiva richiede dei tempi molto alti, a scapito del costi di lavorazione.

A volte è poi previsto che il pezzo in lavorazione debba poter essere estratto dal mandrino che lo sostiene, ruotato ad esempio di 180° e poi reinserito nello stesso od in altro mandrino, in maniera da presentarsi nella successiva stazione di lavoro con una superficie diversa da quella lavorata nelle fasi precedenti. A causa della breve distanza che intercorre tra 1 mandrini, per la necessità di contenere il più possibile il diametro della testa, e quando il pezzo da lavorare è di dimensioni non piccole, le manovre dianzi dette diventano spesso problematiche ed a volte condizionano negativamente i tempi di lavoro.

Gli attuali apparati plurimandrino sono infine di costruzione relativamente complessa, sia per la necessità di contenere il diametro della testa portamandrini e non ultimo, per la presenza dei giunti rotanti necessari al collegamento dei vari mandrini coi relativi comandi a pressione di fluido. La testa dei mandrini ruota infatti a scatti e sempre in un senso.

Il trovato propone un apparato di tornitura o di rettifica o per altre lavorazioni, formato da due o più unità blmandrino poste una di fianco all'altra, parallelamente ed interfacciate per mezzo di manipolatori che trasferiscono il pezzo da una unità a quella successiva e che eventualmente ne modificano l'orientamento e/od il piazzamento. Il tempo di produzione di un pezzo corrisponde al tempo necessario all'esecuzione della lavorazione vera e propria ed al trasferimento di un mandrino da una stazione a quella successiva. Per un pezzo di piccola dimensione e di media complessità, qual'è ad esempio un anello per cuscinetti, il tempo di produzione può essere calcolato complessivamente sull'ordine dei 5", di cui 3" richiesti dalla lavorazione vera e propria e 2" necessari per il trasferimento d'un mandrino da una stazione a quella successiva..Poiché la testa di un blmandrino ha un diametro molto contenuto, questa può ruotare con una velocità molto elevata e può consentire il raggiungimento dell'elevata produzione sopraddetta.

Grazie al distanziamento angolare di 180° esistente tra i due mandrini di ogni unità, i movimenti di alimentazione e scarico dei pezzi negli e dagli stessi mandrini, possono essere eseguiti con notevole libertà e velocità da parte dei manipolatori a ciò preposti .

Le teste delle unità bimandrino ed 1 manipolatori, vengono azionati con un movimento oscillatorio così che 1 mandrini di ogni unità possono essere collegati ai relativi comandi ed alle relative alimentazioni, senza la necessità dei giunti rotanti che sono per contro richiesti nelle attuali unità plurimandrino.

1 costi di produzione e di gestione del nuovo apparato di lavorazione, risultano pertanto contenuti, anche perchè l'apparato stesso è formato da due o più unità bimandrino sostanzialmente uguali.

Maggiori caratteristiche del trovato, ed 1 vantaggi che da esso derivano, appariranno evidenti dalla seguente descrizione di una forma preferita di realizzazione dello stesso, illustrata a puro titolo di esempio, non limitativo, nelle figure delle due tavole allegate di disegno, in cui:

- la fig. 1 è una vista in elevazione dal fronte anteriore dell'apparato di cui trattasi;

- la fig. 2 illustra frontalmente le parti significative dell'apparato di figura 1, in una fase successiva di lavoro;

- la fig. 3 illustra l'apparato in elevazione laterale ;

- le figg. 4, 5 e 6 illustrano un anello da cuscinetti sezionato e nelle successive posizioni che assume nell'apparato secondo l'invenzione.

Con riferimento dapprima alle figure 1 e 2 si rileva che l'apparato di tornitura o di rettifica di cui trattasi comprende due unità bimandrino, del tutto uguali, poste una di fianco all'altra, parallelamente, simmetricamente e con giusta distanza reciproca. Con TI e T2 sono indicate le teste che portano le coppie di mandrini M1-M2 ed Ml'-M2' angolarmente distanziati tra loro di 180°. A comando le teste TI e T2 vengono fatte oscillare di 180 attorno al loro asse A1-A2 in modo che i mandrini si avvicendino nella cooperazione con le rispettive slitte portautensili 51-S2 poste nella parte bassa e con una stazione di carico e scarico del pezzo posta nella parte alta.

Come già detto nell'introduzione del presente esposto, poiché le teste TI e T2 non compiono una rotazione unidirezionale, è possibile collegare i mandrini ai rispettivi mezzi fissi di alimentazione e di comando, senza la interposizione di giunti rotanti, con gli intuibili vantaggi di economia e di maggiore affidabilità che da questa condizione derivano.

I mandrini delle due unità che ciclicamente sono Inattivi e che nell'esempio di cui trattasi sono nella posizione alta, cooperano con rispettivi manipolatori R1-R2 che possono assumere la posizione di figura 1 o quella di figura 2. I manipolatori di cui trattasi sono formati da una struttura a squadro che può oscillare nella zona d'angolo attorno ad un fulcro X-X' parallelo agli assi delle testate porta mandrino e che può essere spostata assialmente su tale fulcro per avvicinare e per allontanare al e dal pezzo da manipolare, dei mezzi di afferramento P1-P2, Pl'-P2', operanti sul diametro esterno e/o su quello interno del pezzo stesso.

Anche i manipolatori R1-R2, in conseguenza del movimento oscillatorio al quale sono sottoposti, possono essere collegati ai rispettivi comandi senza l interposizione di giunti rotativi, coi vantaggi che da questa condizione derivano.

Dalle figure 1 e 2 si rileva che il manipolatore RI, col mezzo di afferramento PI, preleva ciclicamente un pezzo Z da una stazione di alimentazione B e poi lo trasferisce al mandrino dell'unità TI che è nella posizione alta. Contemporaneamente, il mezzo di afferramento P2 dello stesso manipolatore RI preleva il pezzo lavorato dal mandrino di Tl che è nella posizione alta e lo trasferisce ad un manipolatore intermedio R3 che è in posizione equidistante tra le unità Tl e T2 e del quale si dirà più avanti.

Il manipolatore R2 opera in fase con quello RI precedentemente considerato. Col proprio mezzo di afferramento Pi' preleva un pezzo dal manipolatore intermedio R3 e lo trasferisce al mandrino superiore dell'unità T2 mentre questo viene in giusta fase liberato del pezzo lavorato, da parte dell'altro mezzo di afferramento P2' che poi trasferisce il pezzo stesso in una stazione di scarico e di allontanamento V.

Il manipolatore intermedio R3 precedentemente considerato, ha le seguenti funzioni.

Consente di limitare la corsa operativa dei manipolatori R1-R2 e quindi di contenere il tempo di attuazione di tale corsa. Contemporaneamente consente un ampio distanziamento tra le unità bimandrino Tl--T2. Consente infine di modificare l'orientamento del pezzo da trasferire all'unità T2, in modo che il pezzo stesso risulti rivolto verso la slitta portautensili S2 con superfici che non erano lavorabili col precedente piazzamento in Tl.

Nell'esempio di cui trattasi, l’unità intermedia R3 è dotata di due mezzi di afferramento P3-P3', per esterni o per interni, ed a comando ruota di 180° attorno ad un asse verticale N, equidistante nei confronti dei detti mezzi di afferramento.

Si consideri ad esempio la lavorazione di un pezzo Z come dalle figure 4-5-6, costituito da un anello per cuscinetti. L'anello viene ad esempio preso sul diametro esterno, vedi frecce FI in figura 4, dai mezzi di afferramento del manipolatore RI e dai mandrini M1-M2 della prima unità di lavoro TI. Preso esternamente in TI, il pezzo Z può essere lavorato sul fronte anteriore 1 e sulla superficie interna 2. Successivamente il pezzo lavorato dall'unità TI viene preso sul diametro esterno dai mezzi di afferramento del manipolatore intermedio R3 che dopo la rotazione di 180° attorno all'asse N dispone il pezzo stesso come dalla figura 5. Sostenuto esternamente da R3, il pezzo Z viene poi preso sul diametro esterno dai mezzi di afferramento del manipolatore R2. Il pezzo viene infine sostenuto per il diametro interno dai mandrini dell'unità T2, come indicato dalle frecce F2 in figura 6, così da poter essere lavorato sull'altro fronte 3 e sulla superficie esterna 4.

Mentre avviene la lavorazione del pezzo portato in cooperazione con le slitte portautensili S1-S2, i manipolatori R1-R2 scaricano i pezzi lavorati dai mandrini superiori e contemporaneamente prelevano un nuovo pezzo dalla stazione B ed un pezzo dal manipolatore intermedio R3 (fig. l), dopo di che, in fase con la rotazione di 180° delle teste T1-T2, gli stessi manipolatori R1-R2 ruotano di 90° per trasferire i pezzi lavorati, da TI ad R3 e da T2 allo scarico V (fig. 2). In successione di fase, mentre il manipolatore intermedio R3 ruota di 180°, i manipolatori Rl--R2 ritornano nella posizione di riposo come dalla figura 1, per la ripetizione di un nuovo ciclo di lavoro.

La successione delle fasi di lavoro è tale per cui dalla stazione di scarico V esce un pezzo finito, con la stessa cadenza necessaria per la lavorazione di un pezzo in una delle due unità e per la successiva rotazione di 180° del pezzo stesso da parte della medesima unità.

Resta inteso che al trovato possono essere apportate numerose varianti e modifiche, soprattutto costruttive, le quali possono ad esempio riferirsi a quanto segue. Al posto d<1 >un solo manipolatore intermedio R3 possono essere previsti più manipolatori intermedi. Diversamente, il manipolatore intermedio R3 può essere eliminato e le due unità bimandrino possono essere collocate in modo tale che il manipolatore RI trasferisca i pezzi al manipolatore R2, anche direttamente, Se l'orientamento dei pezzi non deve essere modificato, i manipolatori possono essere di tipo semplice come quelli descritti. Se invece l'orientamento dei pezzi deve essere modificato, almeno uno dei due manipolatori può essere dotato di un mezzo di afferramento capace di ruotare o di oscillare attorno ad un asse perpendicolare a quello di oscillazione X-X<1 >dei manipolatori stessi, il tutto in modo intuibile e facilmente realizzabile dai tecnici del ramo.

Queste e tutte quelle modifiche che sono per altro intuibili ai tecnici del ramo, non esulano dall'ambito del trovato, come sopra esposto, come illustrato nelle figure delle due tavole allegate di disegno e come a seguito rivendicato.

Nelle rivendicazioni che seguono, i riferimenti riportati tra parentesi hanno il solo scopo di facilitare la lettura delle stesse rivendicazioni e per questo non debbono in alcun modo essere interpretati limitativamente per quanto attiene l'ambito di protezione delle medesime rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Apparato di tornitura o di rettifica o per altre lavorazioni che richiedono l'impiego di mandrini, caratterizzato dal comprendere: - due o più unità bimandrino, poste una vicino all'altra, con gli assi (A1-A2) delle teste (T1-T2) paralleli e dotate di mezzi che in giusta fase sottopongono le teste stesse ad una oscillazione di 180° per trasferire i mandrini, ad uno per volta, nella cooperazione con slitte portautensili (S1-S2) previste in numero di una per ogni unità di cui trattasi, mentre l'altro mandrino viene trasferito in una stazione di carico e scarico dei pezzi (Z); - dei manipolatori (R1-R2), in numero di almeno uno per ogni unità bimandrino, che a comando oscillano su un rispettivo fulcro (Χ-Χ') parallelo all'asse delle teste porta mandrino, che si spostano assialmente su tale fulcro e dotati ciascuno di una coppia di mezzi di afferramento per esterni e/o per interni (P1-P2, PI'~P2') per operare sui mandrini che non cooperano con le slitte portautensili (S1-S2), rispettivamente per scaricare il pezzo lavorato dal mandrino inattivo della prima unità (Tl) e per inserire in questo un nuovo pezzo prelevato da una stazione di alimentazione (B) e per scaricare il pezzo lavorato dal mandrino inattivo della seconda unità (T2) e per inserire in questo il pezzo parzialmente lavorato, proveniente dalla prima unità bimandrino (Tl), il tutto essendo previsto per poter eseguire lavorazioni attualmente ottenibili con unità plurimandrino, ma col vantaggio dì un maggior distanziamento reciproco dei mandrini, quindi di una maggiore accessibilità agli stessi e con tempi di produzione notevolmente inferiori di quelli richiesti dalla tecnica nota, grazie al diametro contenuto delle teste portamandrino che possono oscillare con tempi limitati.
2) Apparato secondo la rivendicazione 1), in cui i manipolatori (R1-R2) che servono le due unità bimandrino, cooperano tra loro direttamente per trasferire il pezzo da una unità a quella successiva.
3) Apparato secondo la rivendicazione 2), in cui almeno uno dei due manipolatori (R1-R2) che servono le unità bimandrino, può avere uno dei mezzi di afferramene che opera sul pezzo in fase di trasferimento da una unità a quella successiva, che ruota od oscilla attorno ad un asse tale per cui il pezzo venga trasferito all'ultima unità bimandrino (T2) con un orientamento modificato rispetto a quello precedente, così da poter essere lavorato sulle varie superfici grazie anche ad un diverso supporto dall'esterno e poi dall'interno o viceversa del pezzo medesimo.
4) Apparato secondo la rivendicazione 1), caratterizzato dal fatto che tra i manipolatori che servono le due unità bimandrino è interposto almeno un manipolatore intermedio (R3) dotato di mezzi di afferramento per esterni e/o per interni (P3-P3'), che a comando viene fatto oscillare attorno ad un asse (N) ortogonale a quello dei mandrini, per trasferire il pezzo all'ultimo manipolatore (R2) con un orientamento modificato rispetto a quello precedente, così da poter essere lavorato sulle varie superfici, grazie anche ad un diverso supporto dall'esterno e poi dall'interno o viceversa del medesimo pezzo.
5) Apparato di tornitura o di rettifica o per altre lavorazioni che richiedano il piazzamento dei pezzi su mandrini, dotato di due o più unità bimandrino poste una di fianco all'altra e tra loro opportunamente interfacciate, realizzato più in particolare, in tutto od in parte, come descritto, come illustrato nelle figure delle due tavole allegate di disegno e per gli scopi sopra esposti.