ITFI20130097A1 - "centro di lavoro" - Google Patents

Description

“CENTRO DI LAVOROâ€

Descrizione

Campo tecnico

La presente invenzione riguarda macchine utensili o centri di lavoro per la lavorazione di pezzi, ad esempio pezzi in legno, plastica, metalli leggeri, o simili. Forme di realizzazione dell’invenzione riguardano centri di lavoro o macchine utensili particolarmente dedicate alla lavorazione di pezzi allungati, quali componenti di sedie, tavoli od altri articoli di arredamento.

Stato della tecnica

Per la lavorazione tramite asportazione di truciolo di pezzi di vario tipo, ad esempio ed in particolare pezzi in legno o plastica di forma allungata, quali componenti di mobili, sedie, infissi o simili, vengono comunemente utilizzate macchine utensili o centri di lavoro a controllo numerico, comprendenti una struttura che porta una testa operatrice con uno o più assi a controllo numerico e uno o più elettromandrini portanti rispettivi utensili. La testa di lavoro coopera con una o più slitte o tavole porta-pezzi, che si muovo tipicamente tra una posizione di carico dei pezzi da lavorare o “blank†e di scarico dei pezzi lavorati, che si trova ad una distanza di sicurezza rispetto all’aera di lavoro, entro cui si muove la testa operatrice.

Sono stati sviluppati vari sistemi per il carico e lo scarico, sia manuale, sia automatico, dei pezzi e per il loro bloccaggio sulla slitta porta-pezzi per eseguire le lavorazioni richieste.

Le Figg. 1A, 1B e 1C mostrano rispettivamente una vista in pianta, una vista frontale secondo la linea B-B ed una vista laterale secondo la linea C-C, di un centro di lavoro secondo l’arte corrente. Il centro di lavoro, complessivamente indicato con 100, comprende in questo caso una struttura a portale 101 su cui à ̈ posta una testa operatrice 103. La testa operatrice 103 à ̈ portata da una slitta 105 mobile lungo una traversa 101T della struttura a portale 101, la quale comprende anche due montanti 101M che sostengono la traversa 101T.

La testa operatrice 103 comprende una pluralità di elettromandrini ed à ̈ dotata di un movimento secondo un asse a controllo numerico Y di traslazione orizzontale e un asse a controllo numerico Z di traslazione verticale. La testa operatrice 103 à ̈ inoltre dotata di un movimento a controllo numerico secondo assi rotativi A e C (Fig. 1C). Alla struttura a portale 101 à ̈ associato un basamento 105, lungo cui à ̈ mobile una slitta porta-pezzi 107. La slitta porta-pezzi à ̈ corredata di uno o più organi di bloccaggio 109, ciascuno vantaggiosamente provvisto di ganasce per serrare un pezzo da lavorare.

Il basamento si sviluppa orizzontalmente attraverso la struttura a portale 101 ed ha una lunghezza sufficiente a consentire la traslazione della slitta porta-pezzi 107 dall’una all’altra di due posizioni di carico e di scarico trovantisi su parti o lati opposti della struttura a portale 101. Nelle Figg. 1A e 1B entrambe le posizioni sono indicate a tratto pieno e contrassegnate con 107C (posizione di carico) e 107S (posizione di scarico). La slitta o tavolo porta-pezzi 107 e il basamento 105 sono associati ad un convogliatore o tappeto trasportatore 111. Il tappeto trasportatore o convogliatore 111 si sviluppa orizzontalmente dalla posizione di carico 107C verso un’aerea di posizionamento dei pezzi da lavorare P1. L’area di posizionamento P1 à ̈ complessivamente indicata con 113. I pezzi lavorati, indicati con P2, vengono scaricati in un’area di raccolta 115 posta, rispetto alla struttura 101, dal lato opposto rispetto all’area di sosta 113 dei pezzi da lavorare (blank) P1.

Il centro di lavoro schematicamente illustrato nelle Figg.1A - 1C sin qui brevemente descritto opera come segue. I pezzi da lavorare P1 vengono caricati, di norma con un sistema automatico, traslandoli secondo la freccia fP1 sul nastro trasportatore o convogliatore 111. Quest’ultimo trasferisce i singoli pezzi da lavorare P1 verso la posizione di carico 107C dove viene temporaneamente posizionata la slitta portapezzi 107. Un sistema di introduzione, non mostrato, trasferisce i pezzi P1 da lavorare secondo la freccia fI per inserirli singolarmente negli organi di bloccaggio 109 della slitta porta-pezzi 107, quando questa si trova nella posizione 107C. I singoli pezzi da lavorare P1, bloccati dagli organi di bloccaggio 109, vengono trasferiti con un movimento secondo la freccia X lungo il basamento 105 della slitta porta-pezzi 107 nella zona di lavoro della testa operatrice 103. La lavorazione avviene tramite un movimento coordinato degli utensili secondo gli assi a controllo numerico X, Y, Z, A e C, fino a completamento della lavorazione. Completato il ciclo di lavoro, la slitta porta-pezzi 107 viene spostata, ancora con un movimento secondo l’asse X, sul basamento 105 fino alla aerea di scarico 115, dove i pezzi lavorati P2 vengono scaricati manualmente o in modo automatico, tramite organi di scarico non mostrati, dalla slitta porta-pezzi 107.

Con 117 à ̈ indicata una battuta, preferibilmente registrabile, che serve a definire la posizione che i pezzi da lavorare P1 devono raggiungere per portarsi di fronte alla slitta porta-pezzi 107 ed eseguire l’inserimento negli organi di bloccaggio 109.

La macchina o centro di lavoro 100 delle Figg..1A, 1B, 1C presenta notevoli limitazioni per quanto concerne i tempi di carico e scarico dei pezzi. Infatti, una volta che il pezzo P2 lavorato à ̈ stato completato, il tavolo lo slitta porta-pezzi 107 deve traslare dalla zona di lavoro della testa operatrice 103 fino all’area di scarico 115, gli organi di bloccaggio 109 devono essere aperti e il pezzo P2 deve essere scaricato. Una volta che la slitta porta-pezzi 107 à ̈ libera, questa deve essere traslata lungo il basamento 105 in senso inverso fino alla posizione 107C e il nuovo pezzo da lavorare P1 deve essere traslato secondo fI dal convogliatore 111 fino alla slitta porta-pezzi 107, bloccato dagli organi di bloccaggio 109 della slitta porta-pezzi 107 e trasferito dalla zona di carico 107 C alla zona di lavoro della testa operatrice 103. Queste operazioni richiedono tempi relativamente lunghi ed incidono sulla produttività del centro di lavoro 100.

Esiste pertanto la necessità di perfezionare le macchine o centri di lavoro per abbreviare i tempi di carico e/o scarico dei pezzi e aumentare di conseguenza la produttività del centro di lavoro.

Sommario dell’invenzione

Secondo un aspetto, l’invenzione prevede un centro di lavoro per la lavorazione di pezzi allungati, comprendente almeno una testa operatrice mobile secondo una pluralità di assi a controllo numerico ed almeno una slitta porta-pezzi mobile tra una zona di lavoro ed una zona di carico di pezzi da lavorare sulla slitta porta-pezzi e di scarico di pezzi lavorati dalla slitta porta-pezzi, e viceversa. Sulla slitta porta-pezzi viene previsto almeno un organo di bloccaggio portato dalla slitta porta-pezzi, per bloccare almeno un pezzo sulla slitta porta-pezzi. Per caricare i pezzi da lavorare sulla slitta porta-pezzi viene vantaggiosamente previsto un sistema di inserimento dei pezzi da lavorare sull’organo di bloccaggio. Il sistema di inserimento dei pezzi da lavorare può vantaggiosamente essere associato ad un convogliatore di carico dei pezzi da lavorare, che si può estendere estendentesi da un’area di ricezione di pezzi da lavorare verso la zona di carico dei pezzi da lavorare sulla slitta porta-pezzi e di scarico dei pezzi lavorati dalla slitta porta-pezzi. Nella zona di carico e scarico dei pezzi sulla e dalla slitta porta-pezzi i pezzi da lavorare vengono trasferiti dal convogliatore di carico alla slitta porta-pezzi. Vantaggiosamente, viene inoltre previsto un sistema di rimozione dei pezzi lavorati per rimuoverli dalla slitta porta-pezzi, ed in particolare dall’organo di bloccaggio montato su detta slitta porta-pezzi. Il sistema di rimozione può essere associato ad un convogliatore di scarico che in vantaggiose forme di realizzazione si estende dalla zona di carico dei pezzi da lavorare sulla slitta porta-pezzi e di scarico dei pezzi lavorati dalla slitta porta-pezzi fino ad un’area di raccolta dei pezzi lavorati. Nella zona di carico dei pezzi da lavorare sulla slitta porta-pezzi e di scarico dei pezzi lavorati dalla slitta porta-pezzi i pezzi lavorati vengono trasferiti dalla slitta porta-pezzi al convogliatore di scarico. Il sistema di inserimento dei pezzi da lavorare ed il sistema di rimozione dei pezzi lavorati sono disposti a due quote diverse e distinte. Inoltre vantaggiosamente il convogliatore di carico ed il convogliatore di scarico sono almeno parzialmente sovrapposti, almeno nella zona di carico dei pezzi da lavorare sulla slitta porta-pezzi e di scarico dei pezzi lavorati dalla slitta porta-pezzi. In questo modo à ̈ possibile caricare un pezzo da lavorare trasferendolo dal convogliatore di carico alla slitta porta-pezzi mentre un pezzo lavorato, appena rimosso dalla slitta porta-pezzi, viene trasferito dal convogliatore di scarico verso l’area di raccolta dei pezzi lavorati. Le operazioni di scarico e di carico avvengono così almeno parzialmente in sovrapposizione temporale, aumentando la produttività del centro di lavoro. Vantaggiosamente, secondo alcune forme di realizzazione l’organo di bloccaggio comprende almeno un elemento inferiore di serraggio ed almeno un elemento superiore di serraggio, mobili l’uno rispetto all’altro per bloccare tra di essi un pezzo da lavorare. Preferibilmente, la slitta porta-pezzi comprende almeno due coppie di elementi di serraggio superiore ed inferiore, per bloccare pezzi allungati. L’interdistanza tra le due coppie di elementi di serraggio può vantaggiosamente essere registrabile, ad esempio prevedendo guide di registrazione sulla slitta porta-pezzi.

L’elemento inferiore di serraggio e l’elemento superiore di serraggio possono vantaggiosamente essere entrambi mobili in direzione verticale rispetto alla slitta porta-pezzi. Come verrà chiarito nel seguito con riferimento ad un esempio di realizzazione, questo consente di manipolare pezzi a quote diverse (di carico e di scarico) ed allo stesso tempo permette di definire in maniera precisa e facilmente ripetibile la posizione del pezzo da lavorare rispetto alla testa operatrice. L’elemento inferiore di serraggio à ̈ infatti utilizzabile come battuta di riferimento o superficie di riferimento dei pezzi. L’elemento superiore di serraggio forma una ganascia di chiusura, la cui corsa à ̈ variabile in funzione della dimensione verticale del pezzo da lavorare. L’elemento superiore può essere rivestito in materiale elasticamente cedevole per proteggere il pezzo evitandone il danneggiamento durante la lavorazione.

In vantaggiose forme di realizzazione, l’elemento inferiore di serraggio à ̈ mobile verticalmente per posizionarsi alternativamente in corrispondenza del sistema di inserimento dei pezzi da lavorare e in corrispondenza del sistema di rimozione dei pezzi lavorati. Il sistema di inserimento dei pezzi da lavorare à ̈ preferibilmente posto a quota superiore rispetto al sistema di rimozione dei pezzi lavorati.

Vantaggiosamente le posizioni degli elementi inferiori di serraggio rispetto alla slitta porta-pezzi possono essere registrabili in maniera indipendente per i singoli elementi inferiori di serraggio. Analogamente, anche le posizioni degli elementi superiori di serraggio rispetto alla slitta porta-pezzi possono essere registrabili in maniera indipendente per i singoli elementi inferiori di serraggio. In alcune forme di realizzazione coppie di elementi di serraggio, rispettivamente superiore ed inferiore, sono portate da un singolo supporto registrabile orizzontalmente lungo la slitta portapezzi. La distanza reciproca di almeno due coppie di elementi di serraggio può essere registrata, preferibilmente in una direzione ortogonale alla direzione del movimento della slitta porta-pezzi, per adattarsi alla dimensione longitudinale dei pezzi da lavorare, che possono essere pezzi allungati orientati ortogonalmente alla direzione di movimento delle slitte porta-pezzi.

Ulteriori vantaggiose caratteristiche e forme di realizzazione sono descritte nel seguito e nelle allegate rivendicazioni, che formano parte integrante della presente descrizione.

Breve descrizione dei disegni

L’invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e l’unito disegno, che mostra pratiche forme di realizzazione non limitative dell’invenzione. Più in particolare, nel disegno, in cui parti uguali od equivalenti sono indicate con gli stessi numeri di riferimento:

le Figg. 1A, 1B e 1C, già descritte, mostrano un centro di lavoro secondo l’arte corrente;

la Fig.2 mostra una vista in pianta di un centro di lavoro o macchina utensile in una forma di realizzazione dell’invenzione;

la Fig.3 mostra una vista secondo III-III di Fig.2;

la Fig. 4 mostra una vista analoga alla vista della Fig. 3 con la slitta portapezzi in una diversa posizione;

la Fig.5 mostra una vista secondo V-V di Fig.3;

la Fig.6 mostra una vista in pianta di un centro di lavoro o macchina utensile secondo l’invenzione in una ulteriore forma di realizzazione;

la Fig.7 mostra una vista secondo VII-VII di Fig.6;

la Fig. 8 mostra una vista analoga alla vista della Fig. 7 con la slitta portapezzi in una diversa posizione;

la Fig.9 mostra una vista secondo IX-IX di Fig.7;

la Fig.10 mostra una vista analoga alla vista in pianta di Fig.6, in una diversa modalità di funzionamento del centro di lavoro.

Descrizione dettagliata di forme di attuazione dell’invenzione

La descrizione dettagliata che segue di forme di realizzazione esemplificative si riferisce ai disegni allegati. Gli stessi numeri di riferimento in disegni differenti identificano gli elementi uguali o simili. Inoltre i disegni non sono necessariamente in scala. La descrizione dettagliata che segue non limita l’invenzione. Piuttosto, l’ambito dell’invenzione à ̈ definito dalle rivendicazioni accluse.

Il riferimento nella descrizione a “una forma di realizzazione†o “la forma di realizzazione†o “alcune forme di realizzazione†significa che una particolare caratteristica, struttura o elemento descritto in relazione ad una forma di realizzazione à ̈ compreso in almeno una forma di realizzazione dell’oggetto descritto. Pertanto la frase “in una forma di realizzazione†o “nella forma di realizzazione†o “in alcune forme di realizzazione†in vari punti lungo la descrizione non si riferisce necessariamente alla stessa o alle stesse forme di realizzazione. Inoltre le particolari caratteristiche, strutture od elementi possono essere combinati in qualunque modo idoneo in una o più forme di realizzazione.

Una prima forma di realizzazione di un centro di lavoro o macchina utensile, complessivamente indicato con 1, per la lavorazione di pezzi in legno, alluminio, plastica o simili à ̈ illustrata nelle Figg. 2 a 5. Preferibilmente il centro di lavoro à ̈ realizzato per la lavorazione particolarmente efficiente di pezzi allungati, quali componenti di mobili, sedie o simili.

Il centro di lavoro o macchina utensile 1 può comprendere una struttura 3 di supporto di una testa operatrice 5. La struttura di supporto 3 può avere una conformazione qualsiasi, ad esempio a portale come mostrato nelle Figg. 1A, 1B e 1C. In altre forme di realizzazione, come illustrato nel disegno, la struttura portante 3 può essere una struttura a montante, vantaggiosamente a montante mobile. Ad esempio, la struttura 3 può presentare un montante 4 portato da un basamento 6 su cui sono realizzate guide 7, lungo le quali il montante 4 si può muovere secondo un asse di traslazione a controllo numerico X. Il movimento secondo X (così come gli altri movimenti di traslazione a controllo numerico) può essere impartito da un motore elettrico a controllo elettronico ed una barra filettata, o con qualunque altro sistema o meccanismo idoneo.

In alcune forme di realizzazione il montante 4 sostiene la testa operatrice 5 in modo che questa possa muoversi secondo un asse di traslazione Z a controllo numerico orientato verticalmente. Ad esempio, il montante 4 può portare guide 9 lungo cui trasla una slitta 11 che porta la testa operatrice 5.

La testa operatrice 5 può inoltre essere dotata di un movimento a controllo numerico secondo un primo asse rotativo C, ad esempio verticale, e secondo un ulteriore asse rotativo A, ad esempio orizzontale. La testa operatrice 5 può portare una pluralità di elettromandrini 5A. Ciascuno elettromandrino 5A può essere corredato di un rispettivo utensile U. Nell’esempio illustrato la testa operatrice 5 à ̈ una testa a croce con quattro elettromandrini portanti altrettanti utensili. In altre forme di realizzazione la testa operatrice 5 può essere dotata di un numero diverso di elettromandrini e quindi di utensili. E’ anche possibile prevedere un diverso numero di assi a controllo numerico e/o una diversa disposizione spaziale di detti assi..

In alcune forme di realizzazione il centro di lavoro 1 comprende inoltre un ulteriore basamento 13, su cui sono previste guide 15 per una slitta o tavolo porta-pezzi 17. In alcune forme di realizzazione il basamento 13 à ̈ separato rispetto al basamento 6 e i due basamenti sono individualmente applicati al pavimento, come illustrato nella forma esemplificativa di realizzazione delle Figg. 2 a 5. In altre forme di realizzazione il basamento 13 e il basamento 6 possono essere tra loro collegati direttamente per formare un’unica struttura monolitica.

La slitta porta-pezzi 17 Ã ̈ mobile lungo il basamento 13, ad esempio tramite le guide 15, secondo un asse di traslazione a controllo numerico Y.

In alcune forme di realizzazione la slitta porta-pezzi 17 presenta un organo di bloccaggio o una pluralità di organi di bloccaggio complessivamente indicati con 19. Nel seguito verrà fatto riferimento ad un singolo organo di bloccaggio, essendo inteso che con tale termine si può indicare un complesso di dispositivi di bloccaggio ed essendo parimenti inteso che in alcune forme di realizzazione possono essere previsti sulla slitta porta-pezzi 17 anche più organi di bloccaggio.

Ad esempio l’organo di bloccaggio cumulativamente indicato con 19 può essere in realtà costituito da più sistemi di bloccaggio 19A, ciascuno dei quali può presentare un elemento superiore di serraggio 21 ed un elemento inferiore di serraggio 23. Ciascuna coppia di elementi di serraggio superiore ed inferiore 21, 23 può vantaggiosamente essere portata da un supporto 25 che può essere vantaggiosamente registrato in posizione lungo la slitta porta-pezzi 17. A tale scopo la slitta porta-pezzi 17 può essere ad esempio corredata di guide di registrazione 27. Il movimento di registrazione può essere vantaggiosamente ortogonale all’asse a controllo numerico Y.

Il movimento dei singoli supporti 25 può consentire la registrazione della posizione e della distanza reciproca tra le coppie di elementi di serraggio 21, 23 così da adattare la configurazione dell’organo di bloccaggio complessivamente indicato con 19 alla dimensione longitudinale dei pezzi da lavorare.

In alcune forme di realizzazione sia l’elemento di serraggio superiore 21, sia l’elemento di serraggio inferiore 23 sono verticalmente mobili per bloccare i pezzi da lavorare e per effettuare le operazioni di carico e scarico dei pezzi, come meglio descritto nel seguito, come di seguito descritto in maggiore dettaglio.

La slitta porta-pezzi 17 può muoversi secondo la direzione definita dall’asse di traslazione a controllo numerico Y sia per eseguire movimenti relativi tra il pezzo e gli utensili U portati dalla testa operatrice 5, sia per movimentare i pezzi tra una zona di carico e scarico e la zona di lavoro della testa operatrice 5.

In maggiore dettaglio, in Fig.3 à ̈ indicata a tratteggio una possibile posizione assunta dalla slitta porta-pezzi 17 durante la lavorazione di un pezzo, genericamente indicato con P, bloccato dall’organo di bloccaggio 19 sulla slitta porta-pezzi 17. A tratto pieno à ̈ viceversa indicata la posizione della slitta porta-pezzi 17 in una zona di carico dei pezzi da lavorare e di scarico dei pezzi lavorati sulla e dalla slitta portapezzi 17. Tale zona di carico e scarico à ̈ complessivamente indicata con 29 nelle Figg. 2 a 5.

Nella zona di carico e scarico 29 convergono due convogliatori ad esempio in forma di nastri o tappeti trasportatori, rulliere o simili. I convogliatori sono schematicamente indicati con 31 e 33 rispettivamente. Il convogliatore 31 Ã ̈ un convogliatore di carico dei pezzi da lavorare (blank) indicati con P1. Il convogliatore 33 Ã ̈ un convogliatore di scarico dei pezzi lavorati indicati con P2.

Come mostrato in particolare nelle Figg. 3, 4 e 5, i convogliatori 31 e 33 si trovano a due quote diverse. Più in particolare, nell’esempio di realizzazione illustrato, il convogliatore di carico 31 si trova ad un’altezza H1 rispetto ad un pavimento Pv, mentre il convogliatore di scarico 33 si trova ad una quota H2 rispetto al pavimento Pv, H2 essendo minore di H1. Non si esclude la disposizione inversa con il convogliatore di carico à ̈ posto ad una quota inferiore rispetto al convogliatore di scarico. Nell’esempio illustrato i convogliatori 31 e 33 sono disposti sostanzialmente orizzontali. In altre forme di realizzazione, i convogliatori 31 e 33 possono essere configurati in modo da percorrere tratti in salita od in discesa. L’ingresso del convogliatore 31 potrebbe ad esempio essere alla stessa quota dell’uscita del convogliatore 33. In questo caso il convogliatore 31 potrà avere un tratto o porzione in salita ed il convogliatore 33 potrà avere un tratto o porzione in discesa. Tuttavia, in ogni caso vi sarà preferibilmente una zona dove i due convogliatori 31 e 33 saranno disposti a quote diverse e tra loro sostanzialmente sovrapposti. In tale zona l’andamento dei convogliatori sarà preferibilmente rettilineo, per i motivi che risulteranno chiari dalla descrizione che segue del funzionamento del centro di lavoro.

In sostanzia, i convogliatori di carico e scarico 31, 33 sono parzialmente sovrapposti almeno nella zona di carico e scarico 29, così da poter trasferire singoli pezzi da lavorare P1 di fronte alla slitta porta-pezzi 17, sia da prelevare pezzi lavorati dalla slitta porta-pezzi 17 per trasferirli verso una zona di rimozione.

Al convogliatore di carico 31 à ̈ associato un sistema di inserimento dei pezzi da lavorare P1 nell’organo o sull’organo di bloccaggio 19 portato dalla slitta portapezzi 17. Nelle figure il sistema di inserimento dei pezzi da lavorare P1 à ̈ schematizzato da attuatori cilindro-pistone 35 portati da una struttura fissa 37 indicata in modo schematico. Gli attuatori cilindro-pistone 35 possono essere vincolati ad una traversa mobile 36 che spinge i pezzi da lavorare P1 rimuovendoli dal convogliatore di carico 31.Gli attuatori 35 trasferiscono i pezzi da lavorare P1 portati dal convogliatore 31 da quest’ultimo sulla slitta porta-pezzi 17, e più in particolare all’interno dell’organo di bloccaggio 19 tra coppie di elementi di serraggio 21, 23, trasferendoli con un movimento secondo la freccia f35 (vedasi in particolare Fig.2).

Al convogliatore di scarico 33 Ã ̈ associato un sistema di rimozione schematicamente indicato con 37 nelle Figg. 3 e 4. In questo esempio di realizzazione il sistema di rimozione 37 si trova al di sotto del sistema di inserimento 35, coerentemente con la disposizione sovrapposta dei convogliatori 31 e 33.

Al convogliatore di carico può essere vantaggiosamente associata una battuta 39 (Figg.2 e 5), che può essere mobile e/o registrabile, per definire il punto di arresto di ciascun pezzo da lavorare P1 alimentato dal convogliatore di carico 31 verso la zona di carico e scarico 29.

In alcune forme di realizzazione il convogliatore di carico 31 si estende da un’area di ricezione 41 di pezzi P1 da lavorare fino alla zona di carico e scarico 29.Il convogliatore di scarico 33 si estende dalla zona di carico e scarico 29 ad un’area di raccolta dei pezzi lavorati P2, schematicamente indicata con 43.

In alcune forme di realizzazione nell’area di ricezione 41 dei pezzi P1 da lavorare e nell’area di raccolta 43 dei pezzi P2 lavorati possono essere previsti sistemi di movimentazione meccanizzata dei pezzi. Ad esempio, nell’area di ricezione 41 dei pezzi da lavorare possono essere previsti sistemi di traslazione di singoli pezzi da lavorare P1, i quali sistemi alimentano singoli pezzi P1 da lavorare sul convogliatore di carico 31. A tale scopo possono essere previsti ad esempio elementi flessibili 45, quali catene od altro, con spintori 47 che agiscono sui singoli pezzi da lavorare P1 facendoli avanzare secondo la freccia f47 (Fig.2) verso il convogliatore di carico 31.

In alcune forme di realizzazione nell’area di raccolta 43 dei pezzi lavorati possono essere previsti sistemi di rimozione dei pezzi lavorati P2 e di trasferimento di questi ultimi ad esempio su un piano di appoggio 43A. Nella forma di realizzazione schematicamente rappresentata in Fig.2 sono previsti ad esempio attuatori di spinta 49 che spingono singoli pezzi lavorati P2 fuori dal convogliatore 33 sul piano 43 A. Non si escludono sistemi di movimentazione diversi da quelli schematicamente rappresentati per movimentare i pezzi P1, P2 sul convogliatore di carico 31 e dal convogliatore di scarico 33.

In alcune forme di realizzazione si può prevedere che i pezzi da lavorare o blank P1 vengano caricati a mano sul convogliatore 31. In alcune forme di realizzazione si può prevedere che i pezzi lavorati P2 vengano scaricati a mano.

Il centro di lavoro sin qui sommariamente descritto con riferimento alle Figg.

2 a 5 consente di effettuare cicli di carico, lavoro e scarico come di seguito descritti. In Fig. 3 a tratteggio à ̈ mostrata una posizione in cui la slitta porta-pezzi 17 si trova durante l’esecuzione di un ciclo di lavorazione. Il pezzo P bloccato dagli elementi di serraggio superiori 21 ed inferiori 23 può essere aggredito dagli utensili U della testa operatrice 5. Gli assi a controllo numerico X, Y, Z, A, C consentono il movimento relativo fra utensili e pezzo per effettuare le varie lavorazioni previste. Si comprende che, poiché l’asse Y à ̈ un asse a controllo numerico, la posizione della slitta portapezzi 17 indicata a tratteggio in Fig.3 non à ̈ fissa ed univoca, poiché la slitta portapezzi 17 si muove lungo Y in modo coordinato ai movimenti degli utensili U lungo gli assi a controllo numerico X, Z, A, C per eseguire le varie lavorazioni previste da un generico ciclo di lavoro.

Una volta che il pezzo P (P2) à ̈ stato completamente lavorato, la slitta portapezzi 17 può traslare secondo l’asse a controllo numerico Y lungo il basamento 13 per avvicinarsi alla zona di carico e scarico 29. In Fig.3 a tratto continuo à ̈ mostrata la posizione della slitta porta-pezzi 17 nella zona di carico e scarico 29 assunta durante la fase iniziale del ciclo di scarico del pezzo lavorato P2.

Per eseguire lo scarico del pezzo lavorato P2 l’elemento di serraggio inferiore 23 si abbassa. In vantaggiose forme di realizzazione l’elemento di serraggio inferiore 23 può portarsi alla quota minima raggiungibile, definita ad esempio da un fine corsa di un attuatore cilindro pistone portato dal rispettivo supporto 25, e di cui con 26 sono indicate le aste. Quando l’elemento di serraggio inferiore 23 si trova alla quota inferiore, esso à ̈ sostanzialmente alla stessa quota del ramo superiore del convogliatore 33. Il sistema di rimozione 37 dei pezzi lavorati P2 può trasferire il pezzo lavorato P2 dall’organo di bloccaggio 19 verso il convogliatore 33. A tale scopo si può prevedere che, rispetto alla posizione rappresentata a tratto pieno in Fig. 3, la slitta porta-pezzi 17 avanzi ulteriormente verso il convogliatore di scarico 33 fino a raggiungere la posizione illustrata in Fig.4.

Si deve comprendere che il sistema di rimozione dei pezzi lavorati può essere portato anche dalla slitta porta-pezzi 17, anziché essere posto in posizione fissa nella zona di carico e scarico 29. Ad esempio può essere prevista una battuta mobile portata dalla slitta porta-pezzi 17 che fa compiere al pezzo lavorato P2 un breve movimento di allontanamento rispetto all’organo di bloccaggio 19. Ad esempio sulla slitta porta-pezzi 17 può essere prevista una battuta mobile in direzione orizzontale, non mostrata, e configurata in modo analogo a quanto descritto in DE102011084540.2.

Una volta che il pezzo lavorato P2 à ̈ stato trasferito sul convogliatore di scarico 33, come mostrato in Fig.4, l’elemento di serraggio inferiore 23 può essere sollevato fino a portarsi circa alla quota del ramo superiore del convogliatore di carico 31. Sul convogliatore 31 di carico à ̈ stato nel frattempo disposto un nuovo pezzo lavorare P1, che à ̈ stato fatto avanzare fino alla battuta 39 (Figg. 2 e 5). Il sistema di inserimento comprendente gli attuatori 35 e la traversa 36 provvede a spingere il nuovo pezzo da lavorare P1 trasversalmente alla direzione longitudinale del convogliatore di carico 31 per trasferirlo sugli elementi inferiori di serraggio 23.

In questa fase gli elementi superiori di serraggio 21 possono essere sollevati rispetto ad una posizione di serraggio finale. La posizione superiore a cui si trova l’elemento inferiore di serraggio 23 in questa fase può essere la posizione di massimo sollevamento, definito dal fine corsa dell’attuatore cilindro a pistone (od altro attuatore idoneo) di cui sono visibili le aste 26. La posizione dell’elemento di serraggio inferiore 23 à ̈ così ripetibile con precisione ad ogni ciclo di lavoro. Gli elementi inferiori di serraggio 23 possono pertanto vantaggiosamente costituire battute di riferimento del pezzo da lavorare P1. In altri termini, la quota di riferimento a cui ciascun pezzo da lavorare P1 viene posizionato per eseguire le successive lavorazioni, ed a cui tali lavorazioni sono riferite, à ̈ la posizione definita dagli elementi inferiori di serraggio 23.

Il serraggio del pezzo da lavorare P1 può essere completato abbassando l’elemento superiore di serraggio 21 di ciascuna coppia 19A, così che il pezzo da lavorare P1 viene saldamente bloccato sulla slitta porta-pezzi 17. Quest’ultima può ora traslare secondo l’asse Y per portare il pezzo da lavorare P1 nella zona di lavoro della testa operatrice 5.

Mentre il nuovo pezzo da lavorare P1 viene caricato sulla slitta porta-pezzi 17 con le modalità sopra descritte, il pezzo P2 appena lavorato e trasferito dalla slitta porta-pezzi 17 al convogliatore di scarico inferiore 33 può essere convogliato dal convogliatore di scarico inferiore 33 verso l’area di raccolta 43 dei pezzi lavorati P2 dove, in modo automatico o manuale, i singoli pezzi P2 possono essere accumulati ad esempio sul tavolo di raccolta 43A o in qualunque altro modo idoneo.

Da quanto descritto appare chiaro che con la nuova disposizione dei sistemi di carico e scarico e relativi convogliatori, le operazioni di scarico dei pezzi lavorati dalla slitta porta-pezzi 17 e di carico dei nuovi pezzi da lavorare sulla slitta portapezzi 17 vengono notevolmente accelerate ed eseguite in almeno parziale sovrapposizione temporale. Il pezzo lavorato P2 richiede di essere semplicemente traslato di un breve tratto per liberare gli elementi inferiori di serraggio 23, senza necessità di trasferirlo tramite la slitta porta-pezzi 17 verso la zona di raccolta 43 dei pezzi lavorati. Eseguita questa breve operazione di trasferimento del pezzo lavorato P2 sul convogliatore di scarico 33, possono essere effettuate le operazioni di carico del nuovo pezzo da lavorare P1 sulla slitta porta-pezzi 17 sostanzialmente sovrapponendo temporalmente le operazioni di allontanamento del pezzo lavorato P2 e di carico del nuovo pezzo da lavorare P1.

L’utilizzazione di elementi di serraggio inferiore 23 e superiore 21 entrambi mobili consente da un lato di scaricare e caricare i pezzi tramite gli elementi inferiori di serraggio 23 alle due quote diverse a cui si trovano i due convogliatori di carico e scarico 31 e 33. Dall’altro à ̈ anche possibile definire una posizione di riferimento del pezzo da lavorare P1 fissa e ripetibile indipendentemente dalla dimensione verticale del pezzo da lavorare P1. La mobilità dell’elemento superiore di serraggio 21 consente un immediato adattamento dell’organo di bloccaggio 19 a pezzi P1 da lavorare di altezze qualsiasi entro il intervallo operativo della macchina determinato in pratica dalla corsa in direzione verticale dell’elemento superiore di serraggio 21.

Poiché la battuta di riferimento in direzione verticale dei pezzi P1 da lavorare à ̈ definita dagli elementi inferiori di serraggio 23, gli elementi superiori di serraggio 21 possono presentare un rivestimento in materiale cedevole, per evitare danni al pezzo che viene serrato da tali elementi. La deformazione del rivestimento degli elementi superiori di serraggio 21 non altera la posizione del pezzo P1, il quale viene riferito sempre e comunque ad una battuta formata dagli elementi di serraggio inferiori 23, che ad ogni ciclo di lavoro si dispongono sempre nella stessa posizione, facilmente ripetibile. Gli elementi inferiori di serraggio 23 sono sostanzialmente rigidi, e quindi la forza di compressione con cui i pezzi vengono serrati non altera la superficie di riferimento inferiore.

Poiché la posizione degli elementi inferiori di serraggio 23 può essere fissa e invariante rispetto allo spessore verticale del pezzo P1 da lavorare grazie alla mobilità degli elementi superiori di serraggio 21, si ottiene la possibilità di muovere gli elementi di serraggio inferiori o ganasce inferiori 23 fra due posizioni, di massimo abbassamento e di massimo sollevamento, fisse e indipendenti dalla forma e dimensione verticale del pezzo P1 da lavorare. Le posizioni suddette sono determinate in funzione della posizione in altezza, H1, H2, dei convogliatori di carico e scarico 31 e 33.

Il centro di lavoro 1 illustrato nelle Figg.2 a 5 comprende un’unica slitta porta-pezzi 17 e una unica testa operatrice 5. In altre forme di realizzazione si possono prevedere anche più di una testa operatrice 5 per eseguire cicli di lavoro più complessi in tempi più brevi su singoli pezzi P1 da lavorare, facendo cooperare le due o più teste operatrici 5 con la singola slitta porta-pezzi 17.

In altre forme di realizzazione possono essere previste più di una slitta portapezzi 17, cooperanti con una o più teste operatrici 5. Le Figg. 6 a 9 mostrano ad esempio un centro di lavoro corredato di due slitte porta-pezzi 17 per eseguire lavorazioni su due pezzi contemporaneamente. Nella forma di realizzazione illustrata vengono anche previste due teste operatrici 5 che lavorano ciascuna con una delle due slitte porta-pezzi 17, così da eseguire cicli di lavorazione in parallelo. I cicli di lavorazione possono essere tra loro uguali o diversi.

Nelle Figg.6 a 9 numeri uguali indicano parti uguali o corrispondenti a quelle illustrate Nelle Figg. 2 a 5. Parti uguali o corrispondenti delle due slitte porta-pezzi, delle due teste operatrici e relative strutture portanti, nonché dei sistemi di inserimento e rimozione dei pezzi rispetto alle slitte porta-pezzi sono indicate con gli stessi numeri di riferimento per le due slitte.

La forma di realizzazione del centro di lavoro illustrato nelle Figg.6 a 9 prevede quindi una zona di carico e scarico 29 dei pezzi P1, P2 che si estende per un fronte che comprende una doppia disposizione di basamenti 13 e rispettive slitte porta-pezzi 17.

I due convogliatori di carico e scarico 31 e 33 sono ancora disposti a quote diverse, sempre indicate con H1 e H2 e si sovrappongono nella zona di carico e scarico 29. Poiché in questa zona sono presenti due basamenti 13 e due slitte porta-pezzi 17, la lunghezza del tratto di sovrapposizione reciproca del convogliatore di carico 31 e del convogliatore di scarico 33 à ̈ maggiore rispetto alla forma di realizzazione delle Figg. 2 a 6, come si può osservare in particolare confrontando le Figg.5 e 9.

Vantaggiosamente, lungo il convogliatore di carico 31 sono disposte due battute indicate con 39A e 39B, anziché una singola battuta 39 come mostrato nella forma di realizzazione delle Figg.2 a 6.

Le battute 39A e 39B definiscono la posizione in cui devono fermarsi i pezzi da lavorare P1 per essere trasferiti dal convogliatore di carico 31 alle rispettive slitte porta-pezzi 17. Per consentire il passaggio di pezzi da lavorare P1 dall’area di ricezione 41 alla zona di carico e scarico 29 in corrispondenza del basamento 13 più distante dall’area di ricezione 41 dei pezzi da lavorare P1, la battuta 39A à ̈ mobile secondo la doppia freccia f39 (Fig. 6). La battuta 39B più a valle rispetto al verso di avanzamento dei pezzi da lavorare P1 può essere fissa.

In generale, possono essere previsti anche più di due basamenti 13 e rispettive slitte porta-pezzi 17, con un numero equivalente di battute 39 distribuite lungo lo sviluppo del convogliatore di carico 33, delle quali battute tutte salvo eventualmente l’ultima devono essere mobili per consentire il transito dei pezzi P1 da lavorare verso la posizione più lontana dall’area di ricezione 41.

Ciascuna sezione del centro di lavoro 1 illustrato nelle Figg.6 a 9, in cui à ̈ posta una delle slitte porta-pezzi 17 lavora come già descritto con riferimento alla forma di realizzazione delle Figg.2 a 5. Il funzionamento del centro di lavoro delle Figg.6 a 9 non verrà pertanto nuovamente descritto. Le Figg.7 e 8 mostrano la sequenza dei movimenti dell’organo di bloccaggio 19 ed in particolare degli elementi superiori ed inferiori di serraggio 21, 23 nonché dei sistemi di inserimento dei pezzi da lavorare e di rimozione dei pezzi lavorati per eseguire lo scarico del pezzo P2 lavorato ed il carico del pezzo P1 da lavorare su una generica delle due slitte porta-pezzi 17.

Il centro di lavoro illustrato nelle Figg.6 a 9 può lavorare anche in ciclo pendolare e/o utilizzando le due teste operatrici 5 per lavorare simultaneamente un pezzo P1 portato da una delle due slitte porta-pezzi. Questa modalità operativa à ̈ rappresentata schematicamente nella vista in pianta di Fig.10.

Le forme di realizzazione qui sopra descritte ed illustrate nei disegni sono state discusse in dettaglio come esempi di attuazione dell’invenzione. Gli esperti del ramo comprenderanno che sono possibili molte modifiche, varianti, aggiunte ed omissioni, senza discostarsi dai principi, dai concetti e dagli insegnamenti della presente invenzione così come definita nelle allegate rivendicazioni. Pertanto l’ambito dell’invenzione deve essere determinato unicamente sulla scorta della più ampia interpretazione delle rivendicazioni allegate, comprendendo in esso tali modifiche, varianti, aggiunte ed omissioni. I termini “comprendere†e suoi derivati non escludono la presenza di ulteriori elementi o fasi oltre a quelli specificamente indicati in una determinata rivendicazione. Il termine “un†o “una†che precede un elemento, mezzo o caratteristica di una rivendicazione non esclude la presenza di una serie di tali elementi, mezzi o caratteristiche. Quando una rivendicazione di dispositivo elenca una serie di “mezzi†, alcuni o tutti tali “mezzi†possono essere attuati da un unico componente, organo o struttura. L’enunciazione di determinati elementi, caratteristiche o mezzi in rivendicazioni dipendenti distinte non esclude la possibilità di combinare tra loro detti elementi, caratteristiche o mezzi. L'eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni accluse ha lo scopo di facilitare la lettura delle rivendicazioni con riferimento alla descrizione ed al disegno, e non limita l'ambito della protezione rappresentata dalle rivendicazioni.

Claims (20)

1. “CENTRO DI LAVORO†Rivendicazioni 1. Un centro di lavoro per la lavorazione di pezzi allungati, comprendente: almeno una testa operatrice mobile secondo una pluralità di assi a controllo numerico; almeno una slitta porta-pezzi mobile tra una zona di lavoro ed una zona di carico di pezzi da lavorare sulla slitta porta-pezzi e di scarico di pezzi lavorati dalla slitta porta-pezzi, e viceversa; un sistema di inserimento dei pezzi da lavorare sulla slitta porta-pezzi, detto sistema di inserimento essendo associato ad un convogliatore di carico estendentesi da un’area di ricezione di pezzi da lavorare verso la zona di carico dei pezzi da lavorare sulla slitta porta-pezzi e di scarico dei pezzi lavorati dalla slitta porta-pezzi, nella quale zona i pezzi da lavorare vengono trasferiti dal convogliatore di carico alla slitta porta-pezzi; un sistema di rimozione dei pezzi lavorati dalla slitta porta-pezzi, detto sistema di rimozione essendo associato ad un convogliatore di scarico estendentesi dalla zona di carico dei pezzi da lavorare sulla slitta porta-pezzi e di scarico dei pezzi lavorati dalla slitta porta-pezzi fino ad un’area di raccolta dei pezzi lavorati, in detta zona di carico dei pezzi da lavorare sulla slitta porta-pezzi e di scarico dei pezzi lavorati dalla slitta porta-pezzi i pezzi lavorati venendo trasferiti dalla slitta porta-pezzi al convogliatore di scarico; in cui: il sistema di inserimento dei pezzi da lavorare ed il sistema di rimozione dei pezzi lavorati sono disposti a due quote diverse e distinte.
2. 2. Centro di lavoro come da rivendicazione 1, in cui il convogliatore di carico ed il convogliatore di scarico sono almeno parzialmente sovrapposti, almeno nella zona di carico dei pezzi da lavorare sulla slitta porta-pezzi e di scarico dei pezzi lavorati dalla slitta porta-pezzi.
3. 3. Centro di lavoro come da rivendicazione 1 o 2, in cui la slitta porta pezzi comprende almeno un organo di bloccaggio dei pezzi da lavorare.
4. 4. Centro di lavoro come da rivendicazione 3, in cui l’organo di bloccaggio comprende almeno un elemento inferiore di serraggio ed almeno un elemento superiore di serraggio, mobili l’uno rispetto all’altro per bloccare tra di essi un pezzo da lavorare.
5. 5. Centro di lavoro come da rivendicazione 4, in cui l’elemento inferiore di serraggio e l’elemento superiore di serraggio sono entrambi mobili rispetto alla slitta porta-pezzi con un movimento avente almeno una componente verticale.
6. 6. Centro di lavoro come da rivendicazione 4 o 5, in cui l’elemento inferiore di serraggio à ̈ mobile verticalmente per posizionarsi alternativamente in corrispondenza del sistema di inserimento dei pezzi da lavorare e in corrispondenza del sistema di rimozione dei pezzi lavorati.
7. 7. Centro di lavoro come da rivendicazione 6, in cui l’elemento inferiore di serraggio presenta una posizione superiore di battuta per il riferimento dei pezzi da lavorare.
8. 8. Centro di lavoro come da rivendicazione 7 in cui detto almeno un elemento inferiore di serraggio à ̈ controllato per assumere, rispetto alla slitta portapezzi, almeno due posizioni per ciascun ciclo di lavoro, rispettivamente: una prima posizione, di rimozione del pezzo lavorato, in corrispondenza del sistema di rimozione dei pezzi lavorati; una seconda posizione, di inserimento del pezzo da lavorare, in corrispondenza del sistema di inserimento dei pezzi da lavorare; una di dette prima posizione e seconda posizione essendo una posizione di lavoro e di riferimento, mantenuta dall’elemento inferiore di serraggio durante l’interazione tra la testa operatrice e il pezzo da lavorare.
9. 9. Centro di lavoro come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui nell’area di ricezione dei pezzi da lavorare à ̈ disposto un caricatore di pezzi, configurato per caricare singoli pezzi da lavorare sul convogliatore di carico.
10. 10. Centro di lavoro come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui nell’area di raccolta dei pezzi lavorati à ̈ disposto un accumulatore, configurato per ricevere i pezzi lavorati dal convogliatore di scarico.
11. 11. Centro di lavoro come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il sistema di inserimento dei pezzi da lavorare à ̈ posto a quota superiore rispetto al sistema di rimozione dei pezzi lavorati, ed in cui il convogliatore di carico à ̈ almeno parzialmente sovrapposto al convogliatore di scarico.
12. 12. Centro di lavoro come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il sistema di rimozione dei pezzi lavorati comprende estrattori mobili per avvicinarsi ad un pezzo lavorato portato dalla slitta porta-pezzi e rimuovere il pezzo lavorato dalla slitta porta-pezzi trasferendolo sul convogliatore di scarico.
13. 13. Centro di lavoro come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il sistema di inserimento dei pezzi da lavorare sulla slitta porta-pezzi comprende inseritori che traslano un pezzo da lavorare dal convogliatore di carico verso la slitta porta-pezzi.
14. 14. Centro di lavoro come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui: la slitta porta-pezzi à ̈ mobile, rispetto ad una struttura portante la testa operatrice, lungo una traiettoria secondo un primo asse di traslazione; il convogliatore di carico à ̈ configurato e disposto per muovere i pezzi da lavorare in una direzione sostanzialmente ortogonale alla direzione del primo asse di traslazione, l’area di ricezione dei pezzi da lavorare essendo posta su un primo lato della traiettoria della slitta portapezzi; e il convogliatore di scarico à ̈ configurato e disposto per muovere i pezzi lavorati in una direzione sostanzialmente ortogonale alla direzione del primo asse di traslazione, l’area di raccolta dei pezzi lavorati essendo posta su un secondo lato della traiettoria della slitta porta-pezzi, opposto al primo lato.
15. 15. Centro di lavoro come da rivendicazione 14, comprendente un basamento su cui sono realizzate guide per il movimento della slitta porta-pezzi, secondo detto primo asse di traslazione; ed in cui il convogliatore di carico ed il convogliatore di scarico sono tra loro sovrapposti in una zona posta sopra a detto basamento e si estendono da detto basamento ortogonalmente alle guide per la slitta porta-pezzi, su lati opposti del basamento.
16. 16. Centro di lavoro come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il convogliatore di carico ed il convogliatore di scarico sono sostanzialmente paralleli.
17. 17. Centro di lavoro come da una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente: almeno due slitte porta-pezzi, ciascuna mobile da una zona di carico dei pezzi da lavorare e di scarico dei pezzi lavorati, ad una zona di lavoro; ed in cui il convogliatore di carico ed il convogliatore di scarico si sovrappongono l’uno all’altro almeno per un tratto di lunghezza sufficiente a trasferire pezzi da lavorare ad entrambe le slitte porta-pezzi per mezzo del convogliatore di carico ed a prelevare pezzi lavorati scaricati da entrambe le slitte porta-pezzi per mezzo del convogliatore di scarico.
18. 18. Centro di lavoro come da rivendicazione 17, comprendente una rispettiva testa operatrice mobile secondo una pluralità di assi a controllo numerico per ciascuna slitta porta-pezzi.
19. 19. Centro di lavoro come da rivendicazione 17 o 18, in cui lungo il convogliatore di carico à ̈ disposta una pluralità di battute allineate lungo una direzione di avanzamento del convogliatore di carico ed in numero pari al numero di slitte portapezzi.
20. 20. Centro di lavoro come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui su detta almeno una slitta porta-pezzi à ̈ disposta una pluralità di elementi inferiori di serraggio ed una pluralità di elementi superiori di serraggio.