ITBO960219A1 - Macchina per il trasferimento di corpi piani - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

La presente invenzione è relativa ad una macchina per il trasferimento di corpi piani, in particolare di corpi piani impilati.

La macchina della presente invenzione trova vantaggiosa applicazione nel campo della lavorazione di pannelli di legno, cui la seguente descrizione farà esplicito riferimento senza per questo perdere di generalità.

Attualmente le macchine per il trasferimento di pannelli di legno comprendono un telaio supportante alle sue estremità due bracci liberi di ruotare attorno ad un asse orizzontale e azionati mediante un manovellismo da un attuatore posto internamente al telaio. I due bracci sono rettilinei e supportano a loro volta un secondo telaio dotato di organi di presa atti al trattenimento dei pannelli,

Tale tipologia costruttiva presenta diversi svantaggi, principalmente razionamento mediante manovellismo è complesso, comporta maggiori difficoltà nel controllo della rotazione dei bracci, ed è particolarmente delicato da montare. Infine il movimento dei bracci è di tipo rotatorio attorno ad una asse orizzontale, quindi avviene in un piano verticale, perciò una forma del braccio rettilinea pone precisi vincoli di ingombro che risulta elevato particolarmente in altezza.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una macchina per il trasferimento di corpi piani, esente dai difetti descritti.

Secondo la presente invenzione viene realizzata una macchina per il trasferimento di corpi piani, in particolare pannelli di legno impilati, comprendente: un primo telaio supportante un primo ed un secondo braccio atti a ruotare attorno ad un primo asse; i detti bracci supportanti a loro volta un secondo telaio portante organi di presa atti al trattenimento dei detti corpi piani; la detta macchina caratterizzata dal fatto che i bracci sono azionati direttamente da un attuatore supportato dal primo telaio e disposto tra i due bracci stessi; e caratterizzata dal fatto che i bracci sono costituiti da due porzioni formanti tra loro un angolo inferiore a 180°.

Per una migliore comprensione della presente invenzione viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 è una vista superiore di una forma preferita di attuazione della macchina oggetto della presente invenzione, con parti asportate per chiarezza;

- la figura 2 è una sezione secondo la linea A-A della figura 1, in cui un dispositivo è illustrato in due diverse posizioni di un proprio ciclo di funzionamento;

- la figura 3 è una vista frontale, ingrandita e sezionata di un dispositivo della macchina di figura 1 ;

- la figura 4 è una sezione secondo la linea A-A della figura 1, ingrandita e con parti asportate per chiarezza, illustrante in particolare la forma attuativa di un dispositivo; e

- la figura 5 è una vista superiore della macchina di figura 1 , ingrandita e con parti asportate per chiarezza, illustrante in particolare la forma attuativa di un dispositivo.

In figura 1 è indicata con 1 una macchina per il trasferimento di pannelli di legno comprendente: un telaio 2 composto da due porzioni laterali 3 e 4 a quadrilatero connesse da tre traverse 5 orizzontali; una base 6 orizzontale azionata verticalmente da un gruppo di sollevamento 7 (schematicamente illustrato in figura 2 e dettagliato nelle figure 4 e 5) atta a supportare almeno una pila 8 di pannelli 9 di legno avente un pannello superiore 10; un dispositivo di separazione 11; un dispositivo trasferitore 12; una centralina 13 di controllo; e mezzi sensori 14 atti a segnalare alla centralina 13 il raggiungimento di una prefissata posizione da parte del pannello 10.

Il dispositivo di separazione 11 è composto da due gruppi identici simmetricamente disposti esternamente alla pila 8. I due gruppi comprendono mezzi di separazione 15 e 16 azionati orizzontalmente e verticalmente da rispettivi mezzi attuatori 17 e 18 e mezzi sensori (non illustrati) per segnalare alla centralina 13 il raggiungimento da parte del pannello 10 di un prefissato grado di separazione dal pannello 9 su cui appoggia. I mezzi di separazione 15 e 16 sono definiti da un corpo di forma sostanzialmente a cuneo, in cui sono individuate una superficie di spinta piana, verticale e rivolta verso la pila 8, e una superficie di scorrimento piana e inclinata verso la pila 8 terminante in una superficie di battuta piana e verticale.

I mezzi sensori 14 sono definiti da una coppia emettitore luminosofotocellula avente il fascio luminoso orizzontale, posto ad una prefissata altezza, e intersecante il percorso di salita del pannello 10.

II dispositivo trasferitore 12 comprende due bracci 19 e 20 uguali supportati rispettivamente dalle porzioni laterali 3 e 4 dei telaio 2 in modo da poter ruotare attorno ad una asse 21 orizzontale e azionati direttamente da rispettivi alberi orizzontali 22 e 23 di pari lunghezza assiale e di pari diametro direttamente connessi all’albero (non illustrato) di un attuatore 24 supportato dal telaio 2 e disposto tra i bracci 19 e 20 stessi. In particolare l’attuatore 24 è definito da un servomotore elettrico brushless comandato da un azionamento interfacciabile con dispositivi elettronici quali un computer. I bracci 19 e 20 sono costituiti da due porzioni sostanzialmente perpendicolari tra loro e supportano a loro volta mediante perni 25 un telaio 26 atto a ruotare attorno ad un asse orizzontale 27 e portante organi di presa 28, particolare ventose, atti al trattenimento dei pannelli 9.

Con riferimento alla figura 3, illustrante una vista frontale del braccio 19 o 20 sezionato, il perno 25 è angolarmente solidale con una prima puleggia, in particolare una ruota dentata, 29 su cui scorre un elemento flessibile chiuso, in particolare una catena, 30 che scorre anche su di una seconda puleggia , in particolare una ruota dentata, 31 angolarmente solidale al telaio 2 e di pari dimensioni della ruota dentata 29; la catena 30 realizza con le ruote dentate 29 e 31 un moto di puro rotolamento, cioè tra la catena 30 e le ruote dentate 29 e 31 non vi può sostanzialmente essere nessuno scorrimento.

Nelle figure 4 e 5 viene, mediante l’asportazione di alcune parti per chiarezza, evidenziata la tipologia costruttiva del gruppo di sollevamento 7 azionante verticalmente la base 6. Tale gruppo di sollevamento 7 è composto da quattro gruppi di movimentazione 32, ognuno comprendente una catena 33 incernierata in prossimità di uno spigolo della base 6 e supportata da pulegge di rinvio 34,35 in modo tale da presentare il tratto prossimo alla base 6 sostanzialmente verticale. Le pulegge 34,35 sono fissate alla parte superiore del telaio 2 per permettere il completo sollevamento della base 6. L’estremità della catena 33 opposta alla base 6 è fissata ad un mezzo avvolgitore 36 azionato da un attuatore 37 (ad esempio un motore elettrico) e atto ad avvolgere e svolgere la catena 33. L’attuatore 37 è unico e comune per tutti e quattro i gruppi di movimentazione 32, rispetto ai quali è disposto centralmente e simmetricamente.

Con particolare riferimento alla figura 5, il primo gruppo di movimentazione 32a comprende: la catena 33a, la puleggia di rinvio 34a, e il mezzo avvolgitore 36a; il secondo gruppo di movimentazione 32b comprende: la catena 33b, le pulegge di rinvio 34b e 35b, e il mezzo avvolgitore 36b. Le pulegge 34a e 34b sono fissate al telaio 2 con un medesimo perno (non illustrato), risultano quindi coassiali e angolarmente solidali. I mezzi avvolgitori 36a e 36b sono calettati su di un unico albero (non illustrato) deli'attuatore 37, risultano quindi coassiali e angolarmente solidali.

Il terzo gruppo di movimentazione 32c comprende: la catena 33c, la puleggia di rinvio 34c, e il mezzo avvolgitore 36c; il quarto gruppo di movimentazione 32d comprende: la catena 33d, le pulegge di rinvio 34d e 35d, e il mezzo avvolgitore 36d. Le pulegge 34c e 34d sono fissate al telaio 2 con un medesimo perno (non illustrato), risultano quindi coassiali e angolarmente solidali. I mezzi avvolgitori 36c e 36d sono calettati su di un unico albero (non illustrato) dell’attuatore 37, risultano quindi coassiali e angolarmente solidali.

Con particolare riferimento alla figura 2 viene di seguito illustrato il funzionamento della macchina della presente invenzione per il trasferimento del pannello 10 superiore della pila 8 di pannelli 9.

Il pannello 10 viene portato per mezzo del gruppo di azionamento 7 agente sulla base 6 ad una prefissata altezza, controllata dalla centralina di controllo 13 mediante i mezzi sensori 14, secondo una metodologia nota. In particolare II sollevamento della base 6 è realizzato mediante l'avvolgimento delle catene 33 nei mezzi avvolgitori 36, azionati dagli attuatori 37. Per mantenere la base 6 parallela all’orizzontale durante il sollevamento, l’avvolgimento delle catene 33 deve essere uniforme, deve cioè avvenire alla stessa velocità per tutte le catene 33. L'abbassamento della base 6 è realizzato similmente mediante svolgimento uniforme delle catene 33 dai mezzi avvolgitori 36

Successivamente la centralina 13 aziona il dispositivo di separazione 11 per separare il pannello 10 dal pannello 9 su cui appoggia. In particolare tale operazione può essere realizzata posizionando i mezzi di separazione 15 in modo da agire da mezzi di spinta sulla superficie laterale del pannello 10 mediante la loro superficie di spinta, mentre i mezzi di separazione 16 vengono posizionati in modo da permettere al pannello 10 di scorrere lungo la loro superficie di scorrimento. La posizione dei mezzi di separazione 16 è prefissata in modo che lo scorrimento del pannello 10 avvenga sempre nella stessa posizione, cosicché la traslazione verticale di tale pannello 10, che costituisce una valida misura del grado di separazione, può venire controllata con precisione da opportuni mezzi sensori (non illustrati). In particolare la posizione verticale dei mezzi di separazione 16 è calcolata dalla centralina 13 in base allo spessore del pannello 10, il cui valore viene in precedenza memorizzato, essendo la posizione verticale del pannello 10 prefissata e controllata dai mezzi sensori 14. 1 mezzi di separazione 15 spingono il pannello 10 verso i mezzi di separazione 16 in modo da portarlo a scorrere lungo la superficie di scorrimento dei mezzi di separazione 16; quando la traslazione verticale del pannello 10 supera una prefissata soglia, viene interrotta l’azione di spinta dei mezzi di separazione 15.

Una volta ottenuta la separazione del pannello 10 dal pannello 9 su cui appoggia, la centralina 13, mediante l’attuatore 24, ruota i bracci 19 e 20, e quindi il telaio 26, attorno all’asse 21 per portare gli organi di presa 28 in contatto con il pannello 10. Successivamente la centralina 13 aziona gli organi di presa 28 per trattenere il pannello 10; mediante l'attuatore 24, ruota i bracci 19 e 20, e quindi il telaio 26, attorno all’asse 21 per portare il pannello 10 nella posizione finale (tratteggiata in figura 2). Infine la centralina 13 disattiva gli organi di presa 28 per permettere il rilascio del pannello 10 e ripete le operazioni soprascritte per trasferire il successivo pannello 9 della pila 8, fino al completo trasferimento della pila 8.

E’ infine da notare come durante la rotazione dei bracci 19 e 20 attorno all’asse 21 , i perni 25 supportanti il telaio 26 ruotano a loro volta rispetto ai bracci 19 e 20 attorno all’asse 27 in modo da mantenere il telaio 26, e quindi l’eventuale pannello 10, sempre in posizione orizzontale, cioè i perni 25 effettuano una rotazione attorno all’asse 27 di pari ampiezza, ma di verso contrario, a quella effettuata dai bracci 19 e 20 attorno all'asse 21. Questa caratteristica è realizzata grazie all’azione della catena 30 e delle ruote dentate 29 e 31. Ad esempio ipotizzando una rotazione oraria di uno dei bracci 19 o 20 di X°, la catena 30, per adattarsi alla nuova posizione del braccio e non potendo scorrere attorno alla ruota dentata 31, dovrà in una porzione avvolgersi e nell’altra svolgersi sulla ruota dentata 31 per una lunghezza pari alla lunghezza di un arco sotteso da X° sulla ruota dentata 31. Questo mutamento di condizione comporta una rotazione in senso antiorario della ruota dentata 29 di una angolo pari all’angolo sotteso sulla ruota dentata 29 dalla lunghezza di catena che si è avvolta/svolta sulla ruota dentata 31, ma essendo le ruote dentate 29 e 31 di pari diametro, tale angolo di rotazione antioraria della ruota dentata 29 ,e quindi dei perno 25, sarà pari ad X°.

t vantaggi della macchina della presente invenzione sono molteplici; principalmente l'azionamento diretto dei due bracci con l’attuatore posizionato tra i due bracci stessi è semplice, economico, riduce al minimo gli errori nel controllo della rotazione dei bracci. Inoltre tale posizionamento dell’attuatore riduce gli ingombri complessivi della macchina e permette l’utilizzo di alberi per azionare i due bracci di lunghezza sostanzialmente uguale, quindi con uguali caratteristiche torsionali sotto sforzo. Infine l'utilizzo di bracci composti da due parti tra loro sostanzialmente perpendicolari, permette di rendere relativamente indipendenti tra loro la distanza dal punto di rotazione dell’estremo del braccio e la massima traslazione verticale effettuabile da tale estremo. E’ quindi possibile realizzare bracci di ingombro ridotto che però nel contempo consentono notevoli valori di traslazione verticale del loro estremo, migliorando così, a parità di ingombri e di costi, le prestazioni della macchina trasferitrice. L'utilizzo di un servomotore elettrico brushless permette di ottenere la stessa dolcezza di funzionamento garantita dai dispositivi biella e manovella impiegato in precedenza assieme a prestazioni dinamiche (tempo di risposta, valori limite di accelerazione, valori limite di jerk ed altre) nettamente superiori. Infine essendo il servomotore controllabile via software interfacciando l'azionamento ad un computer, il controllo del sollevamento risulta molto semplice ed esternamente flessibile.

Risulta infine chiaro che alla macchina qui descritta ed illustrata possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire daH'ambito della presente invenzione.

In particolare gli organi di presa 28 invece che da ventose possono essere definiti da pinze atte al trattenimento di uno o di più pannelli 9 contemporaneamente per il trasferimento di gruppi di pannelli 9.

Claims (14)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1) Macchina per il trasferimento di corpi piani, in particolare pannelli (9) di legno o similari impilati, comprendente: un primo telaio (2) supportante un primo ed un secondo braccio (19,20) atti a ruotare attorno ad un primo asse (21) orizzontale; i detti bracci supportanti a loro volta un secondo telaio (26) portante organi di presa (28) atti al trattenimento dei corpi piani (9); la detta macchina (1) caratterizzata dal fatto che i bracci (19,20) sono azionati direttamente da un attuatore (24) supportato dal primo telaio (2) e disposto tra i due bracci (19,20) stessi; e caratterizzata dal fatto che i bracci (19,20) sono costituiti da due porzioni formanti tra loro un angolo inferiore a 180°.
2. 2) Macchina secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che le porzioni dei detti bracci (19,20) sono sostanzialmente perpendicolari tra loro.
3. 3) Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il detto attuatore (24) aziona direttamente i detti bracci (19,20) mediante un primo ed un secondo albero (22,23) di uguale lunghezza assiale.
4. 4) Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il detto secondo telaio (26) è supportato dai detti bracci (19,20) mediante perni (25) in modo tale da poter ruotare rispetto ai detti bracci (19,20) attorno ad un secondo asse (27) orizzontale.
5. 5) Macchina secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che ognuno dei detti perni (25) è angolarmente solidale con una prima puleggia (29) su cui agisce un elemento flessibile chiuso(30), il quale agisce anche su di una seconda puleggia (31) angolarmente solidale al detto telaio (2); il detto elemento flessibile chiuso (30) atto a realizzare con la detta prima e seconda puleggia (29,31) sostanzialmente un moto di puro rotolamento; la prima e la seconda puleggia (29,31) avendo sostanzialmente uno stesso diametro esterno della superficie laterale su cui insiste l’elemento flessibile chiuso (30).
6. 6) Macchina secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che le dette pulegge (29,31) sono definite da ruote dentate (29,31) e il detto elemento flessibile chiuso (30) è definito da una catena (30).
7. 7) Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere una base (6) orizzontale atta a supportare i detti corpi piani e azionata verticalmente da un gruppo di sollevamento (7).
8. 8) Macchina secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che il detto gruppo di sollevamento (7) comprende: almeno un gruppo di movimentazione (32) comprendete un elemento flessibile (33) incernierato alla detta base (6) in almeno un punto e presentante un tratto prossimo alla detta base (6) sostanzialmente verticale; mezzi avvolgitori (36) per avvolgere e svolgere il detto elemento flessibile (33); e mezzi attuatori (37) per azionare i detti mezzi avvolgitori.
9. 9) Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 7 o 8, caratterizzata dal fatto che il detto gruppo di sollevamento (7) comprende quattro gruppi di movimentazione (32) e caratterizzato dal fatto che la detta base (6) è di forma sostanzialmente rettangolare e i detti elementi flessibili (33) dei gruppi di movimentazione (32) sono incernierati alla detta base (6) in prossimità dei suoi spigoli.
10. 10) Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, caratterizzata dal fatto che il detto gruppo di sollevamento (7) comprende un primo (36a) e un secondo (36b) dei detti mezzi avvolgitori (36) dei detti quattro gruppi di movimentazione (32) sono tra loro angolarmente solidali e azionati entrambi da un mezzo attuatore (37), e che un terzo (36c) e un quarto dei detti mezzi avvolgitori (36d) sono tra loro angolarmente solidali e azionati entrambi dal mezzo attuatore (37).
11. 11) Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 7 o 10, caratterizzata dal fatto i detti elementi flessibili (33) sono costituiti da catene (33).
12. 12) Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo di separazione (11) per la sostanziale separazione di almeno uno dei detti corpi piani (9) dal corpo piano (9) su cui appoggia.
13. 13) Macchina secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che il detto dispositivo di separazione (11) comprende primi e secondi mezzi di separazione (15,16) atti ad esercitare sui detti corpi piani (9) sia una spinta orizzontalmente diretta che una spinta verticalmente diretta; i detti mezzi di separazione (15,16) essendo disposti simmetricamente ed esternamente a due lati opposti della detta pila (8), ed essendo azionati orizzontalmente e verticalmente rispettivamente da secondi e terzi mezzi attuatori (17,18).
14. 14) Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il detto attuatore (24) è definito da un servomotore elettrico brushless interfacciabile ad un dispositivo elettronico.