ITBO970431A1 - Dispositivo di orientamento di un punzone e/o una matrice per una macc hina punzonatrice. - Google Patents

Description

D E S C R I Z IO N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di orientamento di un punzone e/o una matrice per una macchina punzonatrice. In particolare, l'invenzione si riferisce ad un dispositivo di orientamento per una macchina punzonatrice a torrette, comprendente una stazione di cambio di una coppia punzone-matrice, ed un magazzino per una serie di coppie punzone-matrice, in cui il punzone e/o la matrice di una delle coppie deve essere orientato angolarmente prima della punzonatura

Sono note delle macchine punzonatrici munite di un dispositivo di orientamento del punzone rispetto alla matrice. In una macchina nota, il dispositivo di orientamento è disposto in corrispondenza della stazione di lavoro ed è atto a ruotare il punzone. Tale dispositivo da una parte rende la macchina di costruzione complessa, dall'altra riduce la produttività della macchina, giacché l'orientamento deve essere effettuato a macchina ferma.

E' anche nota dal documento US-A-5545 116 una macchina punzonatrice a torrette, avente un dispositivo di cambio dei punzoni e delle matrici, formato da due bracci, ciascuno munito di due organi di presa. Il dispositivo di orientamento è portato dall'organo di presa del punzone e della matrice, per cui fa ruotare ogni volta l'organo di presa stessa.

Questa macchina presenta l’inconveniente di richiedere un dispositivo di orientamento distinto per i punzoni e le matrici. Inoltre, ciascun dispositivo di orientamento deve effettuare un'altra operazione di orientamento dell'organo di presa, quando deve reimpegnare un punzone o una matrice prima orientata, per riportarla nel magazzino.

Scopo dell'invenzione è quello di realizzare un dispositivo di orientamento di un punzone e/o matrice in una macchina punzonatrice il quale sia della massima semplicità e sicurezza di funzionamento ed elimini gli inconvenienti sopra elencati per i dispositivi di orientamento noti.

Questo scopo viene raggiunto dal dispositivo di orientamento di un punzone e/o una matrice secondo l'invenzione, per una macchina punzonatrice comprendente una stazione di cambio di una coppia punzone-matrice, un magazzino per una serie di coppie punzone-matrice, ed un dispositivo di cambio dì detta coppia punzone-matrice tra detta stazione di cambio e detto magazzino, almeno il punzone o la matrice di una delle coppie punzone-matrice di detto magazzino essendo orientabile selettivamente, detto dispositivo essendo caratterizzato dal fatto di essere atto ad agire su detto punzone e/o detta matrice disposti in detto magazzino.

Per una migliore comprensione dell'invenzione viene qui descritta una forma preferita di realizzazione, fatta a titolo esemplificativo con l'ausilio dell'annesso disegno, che rappresenta una sezione verticale schematica di una macchina punzonatrice, incorporante un dispositivo di orientamento di un punzone e/o una matrice secondo 1 'invenzione.

Con riferimento al disegno, con 1 è genericamente indicata una macchina punzonatrice per la lavorazione di una lamiera, comprendente una stazione di lavoro, non visibile nel disegno. La macchina 1 è del tipo a torretta, e comprende una coppia di torrette 6 e 7 sovrapposte. La torretta 6 superiore porta una pluralità di punzoni 8, mentre la torretta 7 inferiore porta una corrispondente pluralità di matrici 9. Le torrette 6 e 7 sono girevoli selettivamente, per selezionare la coppia punzone-matrice 8, 9 da portare sulla stazione di lavoro.

La macchina 1 è munita di un magazzino 31 per una serie di coppie punzone-matrici 8, 9, e di un dispositivo 32 di cambio di tali coppie tra le torrette 6, 7 ed il magazzino 31. Questo magazzino 31 comprende almeno una coppia di supporti 33, 34, di cui quello superiore 33 è munito di una serie di sedi 36, ciascuna atta ad accogliere un punzone 8, mentre quello inferiore 34 è munito di una corrispondente serie di sedi 37, ciascuna atta ad accogliere una matrice 9.

In particolare, il magazzino 31 comprende due coppie di supporti, in forma di coppie di dischi 33, 34 e 33', 34 ', i quali hanno tutti lo stesso diametro e sono tutti fissati su un albero cavo 38, girevole su un albero verticale 39 fissato su due piastre 40 e 41 di un telaio fisso 42. Sull'albero cavo 38 è inoltre fissata una ruota dentata 43 in impegno con un pignone 44 di un servomotore 46 portato da una squadra 45 fissata su un'altra piastra 47 del telaio 42.

Il dispositivo 32, di cambio delle coppie punzonematrice 8, 9, comprende una coppia di bracci uguali 48, 49 fulcrati sulla mezzeria ed aventi ciascuno due estremità munite di due organi di presa 53, 54 rispettivamente per i punzoni 8 e per le matrici 9. Ciascuno dei due bracci 48 e 49 è fissato su un corrispondente manicotto 55, il quale è girevole angolarmente, ma non spostabile assialmente, su un corsoio verticale comune, in forma di una barra cilindrica 56.

Ciascun manicotto 55 è solidale con una corrispondente ruota dentata 57 in impegno con un pignone 58 di un corrispondente servomotore reversibile 59, portato dalla barra 56. La barra 56 è guidata da un manicotto 60 fissato sulla piastra 40 ed è solidale con un pistone 61 di un cilindro pneumatico 62.

La torretta superiore 6 ha un diametro minore di quello della torretta inferiore 7, per cui esse sono girevoli su due assi sfalsati fra loro. In una zona in cui la torretta superiore 6 non ricopre la torretta inferiore 7, è disposta una stazione di cambio 63 della coppia punzone-matrice 8, 9.

Ciascun organo di presa 53, 54 è scorrevole in direzione assiale, rispetto all'asse della barra 56, su una guida verticale 64 portata da una barra 66, 67, ad opera di corrispondenti attuatori o cilindri pneumatici 69, rispettivamente 71, allo scopo di inserire e disinserire i punzoni 8 e le matrici 9 nelle rispettive delle torrette 6, 7 e nelle sedi 36 e 37 del magazzino 31. A loro volta, le barre 66, 67 sono mobili radialmente sul relativo braccio 48, 49, ad opera di un corrispondente cilindro pneumatico 68. La corsa degli attuatori 71 per gli organi di presa 54 del braccio 49 è minore di quella degli attuatori 71 per gli organi di presa 53 del braccio 48, grazie alla minore altezza di ciascuna matrice 9 rispetto all'altezza del punzone 8.

La macchina punzonatrice 1 è anche munita di un dispositivo di orientamento del punzone 8 e/o della matrice 9, genericamente indicato 74, il quale viene azionato nel caso in cui almeno una delle coppie punzone-matrice 8, 9 richiede tale orientamento. Tale orientamento può essere richiesto, ad esempio per effettuare più di una punzonatura con la stessa coppia punzone matrice 8, 9, in cui in una successiva punzonatura il punzone 8 e la matrice 9 debbano assumere posizioni angolari reciproche diverse, o la posizione angolare del punzone 8 e della matrice 9 debba essere diversa da quella della prima punzonatura .

Secondo l'invenzione, il dispositivo di orientamento 74 è atto ad agire sul punzone 8 e/o sulla matrice 9 disposti sul magazzino 31. Il dispositivo 74 comprende un servomotore reversibile 76, portato da un elemento o supporto 77 esterno al magazzino 31, in una stazione di orientamento 78. Il servomotore 76 è atto a far ruotare selettivamente un pignone 79 a denti diritti, che tramite una ruota dentata di rinvio 81 può essere impegnato con una corona dentata 82 a denti diritti, di pezzo con ciascuna delle sedi 36 e 37.

Le sedi '36 e 37 sono formate da manicotti atti a ruotare sul proprio asse rispetto al rispettivo disco 33, 33' e 34, 34'. Le sedi 36 e 37 sono atte ad accogliere i punzoni 8 e le matrici 9, in modo da risultare angolarmente solidali con essi. La stazione di orientamento 78 può essere scelta diametralmente opposta ad una stazione di prelievo 65 per il cambio della coppia punzone-matrice 8, 9.

Il supporto 77 è scorrevole su una barra di guida 83 parallela all'albero 38. La barra 83 può essere cilindrica o prismatica, ed è fissata sulle piastre 40 e 47. Inoltre, sul supporto 77 è fissata una madrevite 84, ad esempio a circolazione di sfere, in impegno con una vite 86 parallela alla barra 83 e girevole sulle due piastre 40 e 47. La vite 86 viene ruotata selettivamente da un servomotore reversibile 87 portato dalla piastra 40.

Infine, sul supporto 77 è fissato inferiormente un lettore di codice 88, noto in sé, per leggere un codice di identificazione disposto sulla sede 36, 37 del punzone 8 e della matrice 9, ad esempio l'usuale codice a barre. In alternativa, il codice a barre può essere disposto su una flangia 89 del punzone 8 e su una flangia 90 della matrice 9. In tal caso, il supporto 77 si dispone preventivamente in una posizione assiale di lettura corrispondente a ciascun disco 33, 34 e 33', 34', e viene successivamente spostato assialmente per impegnare la corona dentata 82.

Il funzionamento della macchina punzonatrice 1 e del dispositivo di orientamento 74, sopra descritti è il seguente.

A riposo, i bracci 48 e 49 sono ritratti e sono tenuti a livello leggermente più alto delle due torrette 6 e 7. Per il cambio della coppia punzone-matrice 8, 9, le torrette 6 e 7 vengono ruotate in modo da portare nella stazione di cambio 63 la coppia punzone-matrice 8, 9 da cambiare. A sua volta, il servomotore 46 viene ruotato in modo da portare il magazzino 31, con la coppia punzone-matrice 8, 9 da prelevare, nella stazione di prelievo 65 della nuova coppia punzone-matrice 8, 9. Azionando opportunamente i cilindri 68 si adegua la lunghezza dei bracci 48 e 49 alla distanza dei punzoni 8 e delle matrici 9 da impegnare sulle torrette 6, 7 e sul magazzino 31.

Successivamente, vengono azionati i due cilindri pneumatici 69 e 71 di una delle estremità dei bracci 48 e 49, in modo da impegnare gli organi di presa 53 e 54 sul punzone 8 e sulla matrice 9 delle torrette 6 e 7 da cambiare, e da estrarli dalle torrette 6 e 7. Indi, viene azionato il cilindro 62, che fa spostare il pistone 61 selettivamente verso l'alto, in modo da portare i bracci 48 e 49 assialmente in corrispondenza del livello della coppia di dischi 33-34, 33'-34', in cui si trova la nuova coppia punzone-matrice 8, 9 da prelevare. Ovviamente, qualora la coppia punzone-matrice 8, 9 da prelevare sia disposta nella coppia inferiore di dischi 33, 34, come in figura, tale spostamento assiale non è necessario.

Indi, vengono azionati i due cilindri 69 e 71 delle altre estremità dei bracci 48 e 49, prima per impegnare e poi per estrarre dalle sedi 36 e 37 la nuova coppia punzone-matrice 8, 9. Ora i due servomotori 59 vengono azionati in modo da ruotare i due bracci 48 e 49 di 180°, portando la coppia punzone-matrice 8, 9 da cambiare in corrispondenza delle sedi 36 e 37 del magazzino 31, da cui è stata prelevata la nuova coppia punzone-matrice 8, 9, dove viene inserita la coppia punzone-matrice 8, 9 già usata. Infine, vengono azionati i due cilindri 69 e 71 dapprima per spostare verso il basso gli organi di presa 53 e 54 per inserire la nuova coppia punzone-matrice 8, 9 nelle torrette 6 e 7, e poi per riportare tali organi di presa 53, 54 nella posizione di riposo.

Qualora sia richiesto l’orientamento di un punzone 8 e/o della relativa matrice 9, dopo il ritorno della coppia punzone-matrice 8, 9 nelle sedi 36 e 37 del magazzino 31, il dispositivo 74 effettua un ciclo di orientamento. Si supponga che debba essere ruotato un punzone 8 del disco 33, come indicato nel disegno. Dapprima il servomotore 87 viene ruotato in una delle due direzioni, per portare il supporto 77 nella posizione di lettura corrispondente al disco 33, qualora non vi si trovi già. Il servomotore 87, tramite la vite 86 e la madrevite 84, fa spostare il supporto 77 lungo la barra 83, portando il lettore 88 a livello del codice a barra dei punzoni 8 o delle sedi 36 sul disco 33. Indi, il servomotore 46 viene ruotato in modo da portare i punzoni 8 del disco 33 sequenzialmente di fronte al lettore 88.

Quando il lettore 88 legge il codice del punzone 8 richiesto, il servomotore 46 viene arrestato automaticamente. Indi, nel caso il codice a barre sia portato dalla flangia 89 il servomotore 87 fa abbassare il supporto 77, che porta ora la ruota di rinvio 81 ad ingranare con la corona dentata 82 della sede 36 del punzone 8 selezionato. Il servomotore 76 viene ora ruotato nella direzione richiesta per l'orientamento, e tramite il pignone 79 e la ruota 81 fa ruotare la corona dentata 82, assieme al punzone 8.

Infine, il servomotore 87 fa spostare il supporto 77 verticalmente per disimpegnare la ruota 81 dalla corona dentata 82, per cui l'albero 38 può essere ruotato per un ciclo di cambio della coppia punzone-matrice 8, 9. Qualora sia richiesto l'orientamento della matrice 9, il ciclo di orientamento si effettua in modo analogo a quello visto per il punzone 8, per cui esso non viene qui descritto. Il ciclo di orientamento può eventualmente essere effettuato durante l'operazione di punzonatura sulla stazione di lavoro, o durante il ciclo di cambio di una coppia punzone-matrice 8, 9.

Da quanto visto sopra risultano evidenti i vantaggi del dispositivo di orientamento 74 descritto, rispetto ai dispositivi noti. Infatti, il dispositivo 74 presenta una struttura molto semplice, che non complica la costruzione delle torrette 6, 7. Inoltre, esso può effettuare l'orientamento sia del punzone 8 che della matrice 9, anche durante le operazioni dei punzonatura o di cambio di altre coppie punzone-matrici 8, 9. Infine, il sensore 88 consente la ricerca automatica del punzone 8 o della matrice 9 da orientate.

Si intende che alla macchina punzonatrice ed al dispositivo di orientamento descritti possono essere apportate varie modifiche e perfezionamenti senza uscire dall'ambito delle rivendicazioni. Ad esempio, nel magazzino 31 i dischi 33, 33' per i punzoni 8 possono avere un diametro diverso dai dischi 34, 34' per le matrici 9. Inoltre, il magazzino 31 può essere formato da coppie di supporti in forma di piastre o rastrelliere, mobili selettivamente in una o più direzioni coordinate, oppure coppie di organi flessibili di trasporto, mobili lungo traiettorie chiuse, ecc.

A sua volta, la stazione di prelievo delle coppie punzone-matrice 8, 9 da cambiare può essere prevista in una posizione intermedia, separata dal magazzino 31. In tal modo si può trasferire preventivamente nella posizione intermedia la nuova coppia punzone-matrice 8, 9 e riportare la coppia punzone-matrice 8, 9 usata nel magazzino 31, tramite mezzi diversi da quelli del cambio.

Per il dispositivo di orientamento 74, la stazione di orientamento 78 può essere scelta in posizioni diverse da quella diametralmente opposta alla stazione di prelievo 65. Inoltre, nel caso di un magazzino 31 formato da piastre mobili lungo almeno un asse di spostamento, la ricerca del punzone 8 da orientare può essere effettuata spostando il dispositivo di orientamento 74 parallelamente a tale asse di spostamento. Infine, il sensore 88 può anche essere usato per selezionare la coppia punzonematrice 8, 9 da prelevare dal magazzino 31, per il ciclo di cambio con quella usata delle torrette 6, 7.

Claims (13)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Dispositivo di orientamento di un punzone e/o una matrice in una macchina punzonatrice, comprendente una stazione di cambio (63) di una coppia punzone-matrice (8, 9), un magazzino (31) per una serie di coppie punzonematrice (8, 9), ed un dispositivo di cambio (32) di detta coppia punzone-matrice (8, 9) tra detta stazione di cambio (63) e detto magazzino (31), almeno il punzone (8) o la matrice (9) di una delle coppie punzone-matrice (8, 9) di detto magazzino (31) essendo orientabile selettivamente, caratterizzato dal fatto di essere atto ad agire su detto punzone (8) e/o detta matrice (9) disposti in detto magazzino (31).
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che esso è disposto all'esterno di detto magazzino (31), mezzi di selezione (43-46, 84-87, 88) essendo previsti per selezionare il punzone (8) e/o la matrice (9) da orientare.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 29, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di selezione (43-46, 84-87, 88) comprendono un congegno (43-46, 84-87) di spostamento relativo rispetto a detto magazzino (31).
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di selezione (43-46, 84-87, 88) comprendono inoltre un sensore (88) di segni di identificazione associati a ciascun punzone (8) e/o matrice (9) da orientare.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui detto magazzino (31) comprende almeno una coppia di supporti (33, 34; 33', 34') per una serie di coppie punzone-matrice (8, 9), caratterizzata dal fatto che detto congegno (43-46, 84-87) comprende un servomotore (46) atto a far spostare detti supporti (33, 34; 33', 34') rispetto ad esso.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che detto magazzino (31) è formato da coppie di dischi (33, 34; 33', 34') coassiali, ciascuna coppia comprendendo un disco (33, 33') per una serie di punzoni (8) ed un disco (34, 34') per una corrispondente serie di matrici (9), un elemento di supporto (77) essendo mobile’parallelamente all'asse di detti dischi (33, 34; 33', 34') per selezionare uno di detti dischi (33, 34; 33', 34').
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto congegno (43-46, 84-87) comprende inoltre un secondo servomotore (87) atto a far ruotare una vite (86) in impegno con una madrevite (84) portata da detto elemento di supporto (77) per spostare quest'ultimo lungo detto asse.
8. 8. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascun punzone (8) e ciascuna matrice (9) è portata da detto magazzino (31) mediante una coppia di sedi (36, 37), caratterizzato dal fatto che ciascuna sede di detta coppia (36, 37) è angolarmente solidale con detto punzone (8) e detta matrice (9) ed è girevole in detto magazzino (31).
9. 9. Dispositivo secondo le rivendicazioni 4 e 8, caratterizzato dal fatto che detti segni di identificazione sono portati da una flangia (89) di detto punzone (8) e da una flangia (90) di detta matrice (9).
10. 10. Dispositivo secondo le rivendicazioni 4 e 8, caratterizzato dal fatto che detti segni di identificazione sono portati da ciascuna di dette sedi (36, 37).
11. 11. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 8 a 10, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette sedi (36, 37) è solidale con una corona dentata (82) atta ad essere ruotata da un altro servomotore (76) portato da detto supporto per orientare detto punzone (8) e/o detta matrice (9).
12. 12. Dispositivo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detto servomotore (76) è solidale con un pignone (79) atto ad impegnarsi con detta corona dentata (82) attraverso una ruota dentata di rinvio (81). detto impegno essendo comandato da detto primo servomotore (87).
13. 13. Dispositivo di orientamento di un punzone e/o una matrice per una macchina punzonatrice, sostanzialmente come descrìtta con riferimento all'annesso disegno.