IT9033517U1 - Macchina utensile cabinata, con struttura portante monoscocca. - Google Patents

Description

MACCHINA UTENSILE CABINATA, CON STRUTTURA PORTANTE MONOSCOCCA.

La presente innovazione propone una macchina utensile e in particolare una macchina per la realizzazione di modelli tridimensionali, che presenta la struttura portante del tipo a monoscocca chiusa, con il vantaggio di una maggior leggerezza e maggiore rigidità rispetto alle macchine note con struttura in tralicciato e/o tubolare.

Grazie a questa caratteristica è possibile conferire alla macchina

una forma tale da migliorarne la maneggevolezza e la visibilità in corrispondenza della zona di lavoro, come sarà illustrato in dettaglio nel seguito della descrizione.

Grazie a questa particolarità, la macchina secondo l’innovazione risulta particolarmente adatta ad essere utilizzata all’interno di uffici, studi di progettazione o simili.

Sono note macchine utensili automatiche o robot in grado di eseguire lavorazioni anche complesse in modo completamente automatico, sotto il controllo di un sistema computerizzato.

Molte di queste macchine comprendono un supporto mobile lungo una

terna di assi cartesiani, sul quale è montala una testa portautensili a sua volta dotata di due o più gradi di libertà,

alla quale vengono applicati gli utensili necessari alle diverse lavorazioni.

Naturalmente si tratta di macchine che, per dimensioni e peso non risultano adatte ad essere utilizzate all'interno di uffici.

La domanda di brevetto italiana 44B04 A/90 descrive una macchina utensile per la realizzazione di modelli tridimensionali, alla quale possono essere applicati utensili di diversa genere per ricavare il modello da una superficie definita attraverso una sistema CAD..

Questa esigenza di tradurre in pratica un progetto definito solamente sulla carta si riscontra sempre più spesso, ad esempio in uffici di progettazione o di design, ove una volta effettuato un disegno occorre realizzare velocemente un modello a basso costo per vedere come questo si presenta nella realtà e poi, una volta apportate al modello tutte le modifiche necessarie, riportare queste ultime sulla superficie CAD, per la successiva fase di produzione, realizzazione di stampi ecc.

Il progredire della tecnica, che mette a disposizione degli utenti sistemi di gestione software sempre più raffinati e in grado di girare anche su microcomputer, ha ampliato ancora di più il campo di applicazione di queste apparecchiature.

Per poter essere utilizzate vantaggiosamente in uno studio di progettazione, però, queste macchine non devono solamente essere piccole, silenziose e veloci, ma devono essere sufficientemente precise, in grado di eseguire lavorazioni entro tolleranze di pochi micron.

Si tratta di esigenze che mal si conciliano fra di loro, dal momento che occorre, con una struttura di supporto quanto più leggera possibile sopportare senza deformazioni le elevate accelerazioni che derivano da una ad alta velocità. Mentre per quello che riguarda la parte meccanica ed elettronica si sono già ottenuti risultati di rilievo, permangono invece diverse limitazioni in particolare per ciò che riguarda la struttura portante della macchina.

Per risolvere il problema sopra accennato la presente innovazione propone una macchina utensile per la realizzazione di modelli tridimensionali, che si caratterizza per il fatto di prevedere la struttura portante del tipo a monoscocca.

Questa caratteristica consente di alleggerire notevolmente il peso della macchina, mantenendone intatte le caratteristiche di rigidezza. E’ inoltre possibile ridurre le dimensioni di alcune parti, oppure eliminare alcuni spigoli ecc., così da ottenere una migliore visibilità in corrispondenza della zona di lavoro della macchina.

Questa ed altre caratteristiche risulteranno più chiare della seguente descrizione dettagliata, fornita a puro titolo esemplificativo, con particolare riferimento alle figure allegate in cui:

la fig.l illustra la vista prospettica di una macchina secondo 1’innovazione;

le figg. 2 e 3 sono viste prospettiche della struttura portante della macchina;

le figg. 4 e 5 sono sezioni della struttura portante monoscocca; la fig. 6 illustra un particolare dei sistemi di chiusura dei portelloni ;

la fig. 7 è un particolare del supporto del monitor in una macchina secondo l’innovazione.

Con riferimento alla figura 1, la macchina secondo l’innovazione comprende un basamento 1 al cui interno è posta una tavola mobile 2 di supporto del pezzo da lavorare e la cui struttura comprende, superiormente, una coppia di guide lungo le quali scorre un cannotto 4 alla cui estremità inferiore è applicata una testa portautensili 5.

In figura sono indicati gli assi X, Y e Z lungo i quali si sviluppano i movimenti rispettivamente del cannotto, della tavola 2 e del supporto della testa 5 che, a sua volta, è preferibilmente dotata di 2 o più ulteriori gradi di libertà.

Tutti questi movimenti sono gestiti da un controllo numerico (CNC. ) come è descritto, ad esempio, nella sopra citata domanda 44804 A/90 alla quale si rimanda per ulteriori dettagli.

Ad una estremità della macchina è ricavato un comparto, indicato nel suo complesso con 6, al cui interno trovano posto tutti i sistemi di comando. La zona di lavoro è accessibile da due lati, attraverso portelloni 7 e 8.

La struttura della macchina presenta un basamento di appoggio 9 costituito da un elemento scatolare di opportune dimensioni, al quale sono saldati in corrispondenza di uno dei letti minori una coppia di colonne 10 e 11 e, dalla parte opposta, una coppia di montanti 12 e 13 di dimensioni maggiori

Due traverse 14 e 15 collegano rispettivamente la colonna 10 con il montante 12 e il montante 11 con il corpo 13.

Tutti questi elementi, colonne 10 e 11, montanti 12 e 13 e traverse 14 e 15, sono costituiti da elementi scatolari in lamiera di acciaio di opportuno spessore, saldati gli uni agli altri in modo da costituire, assieme al basamento 9, una struttura monolitica o monoscocca, chiusa.

La parte compresa all’interno di questa struttura costituisce la zona di lavoro della macchina, mentre alle traverse 14 e 15 sono saldate guide 3 lungo le quali scorre il cannotto 4.

La parte inferiore del cannotto 4, con la testa portautensili 5, sporge quindi al di sotto delle traverse, muovendosi lungo gli assi X e Z.

I montanti 12 e 13 delimitano una zona, compresa fra di essi, che serve per alloggiare l’elettronica della macchina ed i vari dispositivi necessari al suo funzionamento.

Naturalmente questa zona viene opportunamente chiusa da un carter o simili.

La macchina viene poi chiusa anche in corrispondenza della traversa 15, mentre rimane aperta sui due lati rimanenti, per permettere l’accesso alla parte interna.

In questa zona si provvede alla chiusura mediante portelloni apribili che verranno illustrati in seguito.

Una delle traverse - nel caso specifico la traversa anteriore 14, ha una parete inclinata onde consentire una migliore visibilità della parte interna della macchina,

Il montante 12 presenta, nella parte superiore, una rientranza 16 che definisce una sede per alloggiare un quadro comprendente un monitor ed una pulsantiera.

Le spinte conseguenti ai movimenti del cannotto 4 lungo l’asse X vengono assorbite prevalentemente dai montanti 12 e 13, le cui dimensioni sono calcolate in modo da consentire ad essi di assorbire tutti questi sforzi senza deformazioni apprezzabili della struttura, mentre le colonne 10 e 11 (in particolare la colonna 10) sono di dimensioni quanto più ridotte possibili, per consentire la migliore visibilità all’interno della macchina.

Qui, nella zona centrale interna, si trova una struttura a traliccio 17, che costituisce l’unica parte tralicciata della macchina e che comprende quattro supporti rettificati 18, che costituiscono gli appoggi per la tavola scorrevole 2.

Ai lati della struttura 17 una coppia di lamiere ripiegate 19 definiscono altrettanti scivoli per la raccolta del truciolo, che durante la lavorazione cade ai lati della tavola e che viene aspirato da dispositivi di tipo noto, attraverso canalizzazioni disposte inferiormente a dette pareti 19.

I portelli 7 e 8, in materiale trasparente, potranno essere separati oppure preferibilmente, come nel caso descritto, costituire un corpo unico.

In figura 6 è illustrato il sistema di apertura dei portelli.

Il portello 7 è incernierato a una coppia di bracci 20, uno solo dei quali è illustrato in figura, rigidamente collegati da un albero 21 montato su supporti 22 saldati alla traversa anteriore 14.

La parte inferiore del portello è incernierata ad una coppia di bielle-guida 23.

Il portello si apre quindi muovendosi lungo un arco di cerchio, in modo da distaccarsi prima leggermente dalla macchina e successivamente sollevarsi.

Un ammortizzatore a gas 24 o simili, ammortizza i movimenti del portellone.

Per un migliore isolamento acustico della macchina saranno poi previste opportune guarnizioni di appoggio lungo tutto il perimetro dei portelli.

La centralina comprendente il monitor e la pulsantiera di comando, indicata con il N. 25 in figura 1, è prevista in modo da poter essere interamente contenuta nella sede 16 del montante 12 e poter essere ruotata in modo da agevolare il lavoro dell’operatore, che normalmente si trova di fronte al portellone 7, per poter osservare i movimenti della macchina.

A questo scopo è previsto un supporto 27 fissato alla struttura della macchina, alle cui estremità sono incernierate una coppia di bielle 28 alle quali sono a loro volta incernierati altrettanti braccetti 29 (fig. 6) cui è fissata la centralina 25.

Questo sistema permette alla centralina di compiere un moto rototraslatorio che le consente di leggermente dalle pareti della sede 16 e successivamente divenire ruotata fino alla posizione più agevole per l’operatore.

Come apparirà chiaro dalla descrizione fornita, il fatto di prevedere la struttura monoscocca consente di ridurre notevolmente il peso della macchina,mantenendone inalterate le caratteristiche di rigidezza.

E’poi possibile intervenire sulla sagomatura degli scatolari e in particolare delle traverse per conferire loro una forma tale da consentire la migliore visibilità della zona di lavoro.

Ovviamente le dimensioni, cosi come i materiali utilizzati, potranno variare in funzione delle esigenze di impiego.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 Macchina utensile cabinata per la realizzazione di modelli tridimensionali, caratterizzata dal fatto di prevedere la struttura portante di tipo monoscocca. 2 - Macchina utensile secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta struttura prevede, da un lato, una coppia di montanti (12,13) e dal lato opposto una coppia di colonne (10,11), con una coppia di traverse (14 e 15) supportate ciascuna da una colonna e da un montante e lungo le quali scorre un cannotto di supporto di una testa porta-utensili, in cui detti montanti (12,13) sono dimensionati in modo da assorbire le spinte trasversali e dette colonne (10,11) hanno la sola funzione di supporto delle traverse, lo spazio compreso fra detti montanti (12 e 13) essendo adibito contenere l’elettronica ed i dispositivi di controllo della macchina. 3 - Macchina utensile secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzata dal fatto che la traversa (14) posta dal lato dell’operatore presenta una parete inclinata, atta a consentire una migliore visibilità della zona di lavoro della macchina. 4 - Macchina utensile secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di prevedere portelloni di chiusura montati su coppie dì bielle incernierate alla struttura della macchina in modo da consentire a detto portelìone di compiere movimenti lungo un arco di cerchio su un piano verticale, essendo previsti mezzi atti ad ammortizzare detti movimenti. 5 - Macchina utensile secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detto portelìone è incernierato ad una coppia di bielle solidali ad un albero parallelo alla traversa di supporto di detto portelìone, essendo prevista una ulteriore coppia di bielle-guida incernierate alla parte inferiore del portelìone. 6 - Macchina utensile secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di prevedere, ai lati del piano di lavoro, pareti inclinate atte a definire uno scivolo per la raccolta dei trucioli, detto scivolo essendo collegato a mezzi di aspirazione del truciolo. 7 - Macchina utensile secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto dì prevedere una centralimidi controllo del tipo comprendente un monitor ed una pulsantiera di comando, alloggiata in una sede ricavata nella parte superiore di uno di detti montanti, essendo previsti mezzi atti a consentire un moto rototraslatorio di detta centralina. 8 - Macchina utensile secondo la rivendicazione 7, in cui il supporto di detta centralina comprende una coppia di bielle incernierate da un lato alla struttura della macchina e dall’altro alle estremità di un supporto a C solidale a detta centralina. 9 - Macchina utensile come descritta e illustrata.