IT9040091A1 - Testa universale di macchina levigatrice per lavorazioni di finitura su superfici tridimensionali - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

TESTA UNIVERSALE DI MACCHINA LEVIGATRICE PER LAVORAZIONI DI FINITURA SU SUPERFICI TRIDIMENSIONALI.

RIASSUNTO

Il presente trovato concerne una testa universale di macchina levigatrice per lavorazioni di finitura su superfici tridimensionali.

Essa è applicabile ad un carro (2) guidato da un controllo numerico a muoversi lungo almeno due direzioni principali (X) e (V) tra loro perpendicolari. Una testa portautensile (10), recante un mandrino rotante (11) e guidata a muoversi lungo guide (13), ricavate in un telaio porta testa (1), è solidalmente vincolata allo stelo (7) di un cilindretto compensatore regolatore di carico ad azionamento pneumatico (6), il quale è fissato ad un carro mobile (4).

Quest'ultimo è dotato di guide (3) sulle quali è accoppiato scorrevolmente in direzione parallela alle guide (13) il telaio porta testa (1). La traslazione del carro (4) rispetto al telaio portatesta (1) è comandata in funzione degli spostamenti dello stelo (7) rispetto al carro (4) medesimo rilevati da un trasduttore (9). L'intero telaio portatesta (1) con associato il carro mobile (4) è montato girevolmente su un supporto a forcella (5) orientabile attorno ad un asse che risulta perpendicolare all'asse di incernieramenta del carro (4).

DESCRIZIONE

Forma oggetto del presente trovato una testa universale di macchina levigatrice per lavorazioni di finitura su superfici tridimensionali.

In particolare essa è applicabile su macchine levigatrici a controlla numerico impiegate specificamente nella finitura o superfinitura di superfici tridimensionali.

La tecnica nota propone, al riguardo, molte soluzioni: da quelle che prevedano l'uso di strumenti o utensili manuali ed eventualmente motorizzati e che, oltre a risultare dispendiose, presentano una certa pericolosità per la salute degli operatori, a quelle che prevedono l'uso di macchine utilizzanti teste vibranti con un utensile che viene premuto con una pressione prestabilita sulle superficie da levigare.

Tutte le soluzioni non manuali appartenenti alla tecnica nota presentano delle limitazioni operative e funzionali concernenti l'inclinazione massima che l'asse dell'utensile e la superficie da levigare possano assumere nonché l'inclinazione relativa tra questi ultimi.

Il presente trovato, così come risulta definito dalle rivendicazioni, si propone di ovviare ai limiti ed alle manchevolezze delle realizzazioni della tecnica nota dando luogo ad una testa universale in grado di operare con costanza di efficacia su superfici tridimensionali di qualunque forma.

Un altro scopo del presente ritrovato è quella di dar luogo ad una testa universale applicabile in modo sostanzialmente semplice ad una usuale macchina levigatrice a controllo numerico operante almeno su due assi tra loro ortogonali. Un ulteriore scopo del ritrovato è quello di dar luogo ad una testa universale in grado di operare sulla superficie da levigare mantenendo costante in ogni assetto la spinta trasmessa dall’utensile alla superficie stessa.

Ulteriori caratteristiche del presente trovato meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma preferita, ma non esclusiva, di realizzazione del trovato medesimo illustrata a titolo puramente esemplificativa e non limitativo negli allegati disegni in cui:

- la figura 1 ne mostra una vista frontale in elevazione verticale parzialmente sezionata secondo il piano di traccia III—III della successiva figura 3;

- la figura 2 mostra una vista da destra di figura 3;

- la figura 3 mostra una schematica sezione eseguita secondo il piano di traccia II—II di figura 2.

Con riferimento alle menzionate figure, con (1) si è compìessivamente indicato un telaio porta testa sul quale è alloggiata una testa porta utensile (10). Quest'ultima è vincolata al carro (4) in modo scorrevole lungo guide rettilinee (13). Il carro (4) è a sua volta accoppiato in modo scorrevole per tramite di guide (3) su un telaio portatesta (1) incernierato, per mezzo di un perno (21), ad un supporto sagomato a forcella (5) orientabile in quanto vincolato in modo girevole, attorno ad un asse verticale (Z), al corpo di un carro (2). Quest’ultimo fa parte di un usuale complesso di carri principali e di slitte in grado di consentire la regolazione del posizionamento, durante la lavorazione, del supporto orientabile (5) e di tutti gli organi ad esso collegati lungo due assi (X) e (V) orizzontali e tra loro perpendicolari. Il comanda del posizionamento lungo gli assi (X) e (Y) è affidato l’unità di comando a controllo numerico associata alla macchina, relativamente alla quale, per semplicità, non vengono mostrate l'intelaiatura ed il sistema di carri per il movimento lungo due assi (X) e (Y).

Le rotazioni del supporto orientabile (5) attorno allo asse di rotazione (Z) sono comandate per mezzo di un meccanismo, composto da una vite senza fine (17) che ingrana con una ruota elicoidale (18), nel quale la vite senza fne (17) è azionata a ruotare nei due sensi da un organo motore (19) per mezzo una trasmissione meccanica (20). A sua volta il telaio (1) è comandato a ruotare nei due sensi rispetto al supporto (5) attorno all’asse, orizzontale, del perno (21) da un cilindretto (22) il cui stelo è direttamente collegato con il perno (21) per mezzo di un bracietto (23) fissato in testa al medesima perno (21). Il movimento del telaio porta testa (1) lungo le guide (3), fissate al carro mobile (4), è realizzato mediante un meccanismo che comprende una vite (14) accoppiata con una madre vite (15) che è fissata al medesimo telaio (1). La vite (14) è accoppiata girevolmente, per mezzo di un cuscinetto (24), al carro mobile (4) in modo da non poter essere soggetta a spostamenti lungo il proprio asse. I movimenti di rotazione alla vite (14) sono trasmessi, mediante una trasmissione meccanica (25), da un motore (16).

La testa porta utensile (IO), accoppiata scorrevolmente per tramite delle guide rettilinee (13)col carro (4) parallelamente alle guide (3), è vincolata allo stelo (7) di un cilindretto pneumatico compensatore regolatore di carico (6) che è disposto con asse parallelo alle guide (13) ed è solidale con il carro mobile (4). Il medesimo stelo (7) del cilindretto (6) risulta inoltre direttamente collegato con un trasduttore lineare (9) anch'esso solidale con il carro (4), atto a rilevare l’istantanea posizione dello stelo (7) e del pistone (8) ad esso collegato, e quindi dell’intera testa porta utensile (10), rispetto ad una posizione di riferimento prestabilita. In particolare il trasduttore (9) emette un segnale (errore) che in valore assoluto e segno è funzione dello spostamento rilevato rispetto alla posizione di riferimento prestabilita. Il segnale viene inviato alla unità di controllo della macchina in modo che questa possa provvedere a comandare lo spostamento del carro (4) lungo le guide (3) atto a produrre l’annullamento dell’errore medesimo.

La testa porta utensile motorizzata (10) comprende un mandrino porta utensili (11) mobile alla rotazione attorno ad un asse che è parallela agli assi del cilindro (6) delle guide (3) e (13) e della vite (14). Il mandrino (11) è predisposto per accogliere un utensile (12) ed è trascinato in rotazione, per mezzo di una trasmissione meccanica (26), da un motore (27), fissato alla testa (10) in posizione affiancata al mandrino porta utensili (11). Al cilindretto (6) è affidato sostanzialmente il compito di regolare la spinta trasmessa direttamente dall’utensile (12) alla superficie (28) da levigare indipendentemente dall'orientamento assunto dall’asse di rotazione dell’utensile medesimo. Ciò è consentito dalla possibilità di alimentare il cilindretto (6) con una pressione del fluido regolata in funzione della spinta che si vuole esercitata sulla superficie da lavorare da parte dell'utensile. La possibilità di mantenere all'interno del cilindretto la pressione desiderata consente di mantenere costante la spinta esercitata dall'utensile sulla superficie. In tal modo la testa porta utensili (10) viene portata, all'inizio della lavorazione, e viene mantenuta, durante la lavorazione, a contatto, attraverso l'utensile (12), con la superficie (28) alla precisione regolata per tramite del cilindretto (6) mentre il carro (4) è comandato a traslare, nei due sensi, in funzione dell'errore, scostamento, rispetto alla posizione di riferimento prestabilita, rilevato dal trasduttore lineare (9).

In virtù della possibilità di movimenti che è conferita alla testa porta utensili (10) e quindi all'utensile (12) la lavorazione di levigatura può essere realizzata su qualunque superficie tridimensionale senza particoalri complicazioni e mantenendo una grande uniformità di lavorazione indipendentemente dall'assetto assunto dall'asse dell'utensile.

Ovviamente al trovato potranno essere apportate numerose modifiche di natura pratico applicativa dei dettagli costruttivi senza che per altro si esca dall 'ambito di protezione dell’idea inventiva come sotto rivendicata.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1) Testa universale di macchina levigatrice per lavorazioni di finitura su superfici tridimensional i del tipo che è alloggiata su un carro (4) scorrevolmente accoppiato ad un carro (2) il quale è guidato a sua volta a scorrere lungo almeno due assi principali (X) e (Y) perpendicolari tra loro, il posizionamento lungo i quali è affidato ad una unità di comando a controllo numerico, caratteri zzato per il fatto che il detto carro (4) è guidato a scorrere tramite guide (3) rispetto ad un telaio mobile (1) il quale è a sua volta incernierato , attorno ad un asse, orizzontale, perpendi col are alla direzione di scorrimento lungo le guide (3), ad un supporto orientabile (5) vincolato in modo girevole al carro (2) attorno ad un asse che risulta perpendicolare al detto asse orizzontale; essendo previsto, accoppiato scorrevol mente al carro (4), per tramite di guide (13) predisposte parallelamente alle guide (3), una testa porta utensile (10) la quale è vincolata allo stelo (7) di un cilindretto pneumatico compensatore- regolatore di carico (6), del tipo a doppio effetto, che è disposto con asse parallelo alle dette guide ed è solidale col carro mobile (4); lo stelo (7) del cilindretto (6) essendo inoltre direttamente collegato con un trasduttore lineare (9) atto a rilevare l’istantanea posizione dello stelo (7) e del pistone (8) ad esso collegato e quindi della testa porta utensili (10) rispetto ad una posizione di riferimento prestabilita e ad emettere un segnale (errore) funzione, in valore e segno, dello spostamento rilevato, che viene inviato alla detta unità di Controlllo in modo che questa provveda a comandare lo spostamento del carro (4) lungo le guide (3) fino a produrre l’annullamento dell’errore medesimo.
2. 2) Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che la detta testa porta utensile motorizzata (10) comprende un mandrino porta utensili (11) mobile almeno alla rotazione attorno ad un asse (W) parallelo alle guide (3) e (13) nonché all’asse dello stelo (7) del cilindretto (6).
3. 3) Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata per il fatto che il detto cilindretto (6) è alimentato con fluido in pressione, la cui pressione è regolabile in funzione del valore desiderato della spinta che deve essere trasmessa dall’utensile alla superficie sulla quale esso opera.
4. 4) Macchina secondo la rivendicazione 3, caratterizzata per il fatto che il carro (4) è comandato a traslare lungo le guide (3) da un meccanismo , comprende una vite (14) ed una madre vite (15) ed è azionato da un gruppo motore (16).
5. 5) Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che il detto supporto orientabile (5) ha forma complessiva di forcella ed è azionato a ruotare nei due sensi attorno al proprio asse (Z) per mezzo di un meccanismo vite senza fine (17) ruote elicoidali (18) nel quale la vite senza fine (17) è azionata a ruotare nei due sensi da un organo motore (19) attraverso una trasmissione meccanica a catena (20).