ITFI20130098A1 - "centro di lavoro con carico manuale" - Google Patents

Description

“CENTRO DI LAVORO CON CARICO MANUALEâ€

Descrizione

Campo tecnico

La presente invenzione riguarda macchine utensili o centri di lavoro per la lavorazione di pezzi, in particolare ma non esclusivamente pezzi in legno, di alluminio, plastica o simili. Più in particolare, l’invenzione riguarda perfezionamenti di sistemi di carico e scarico dei pezzi sulla e dalla slitta porta-pezzi.

Stato della tecnica

Esistono attualmente centri di lavoro o macchine utensili con sistemi di carico manuale dei pezzi, in cui l’operatore deve presentare un pezzo da lavorare ad una slitta porta-pezzi che presenta una serie di ganasce di serraggio corredate ciascuna di un elemento superiore e di un elemento inferiore. L’elemento superiore à ̈ fisso e serve da battuta di riferimento. L’operatore deve appoggiare il pezzo agli elementi di serraggio superiori e trattenerlo fino a che gli elementi di serraggio inferiori sono stati sollevati e sostengono il pezzo da lavorare bloccandolo contro gli elementi di serraggio superiori. Questi sistemi presentano inconvenienti a causa della difficoltà nel carico dei pezzi. Inoltre, le operazioni di scarico dei pezzi lavorati e di carico dei nuovi pezzi da lavorare avvengono in sequenza e richiedono tempi relativamente lunghi.

Vi à ̈ pertanto la necessità di realizzare macchine utensili o centri di lavoro con sistemi più efficienti per il carico e lo scarico dei pezzi in lavorazione.

Sommario dell’invenzione

Sostanzialmente, per risolvere in tutto o in parte i problemi dei centri di lavoro della tecnica anteriore, viene previsto un centro di lavoro o macchina utensile per la lavorazione di pezzi in legno o simili, in specie 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. Il centro di lavoro può inoltre comprendere almeno un organo di bloccaggio portato dalla slitta porta-pezzi, per bloccare almeno un pezzo sulla slitta porta-pezzi, l’organo di bloccaggio comprendendo almeno un elemento inferiore di serraggio ed almeno un elemento superiore di serraggio, entrambi mobili rispetto alla slitta porta-pezzi per bloccare tra di essi un pezzo da lavorare. Vantaggiosamente il centro di lavoro può comprendere, inoltre, un sistema di inserimento dei pezzi da lavorare sull’organo di bloccaggio ed un sistema di rimozione dei pezzi lavorati dall’organo di bloccaggio. Vantaggiosamente, il sistema di inserimento dei pezzi da lavorare ed il sistema di rimozione dei pezzi lavorati sono disposti a due quote diverse e distinte, e tra loro almeno parzialmente circa sovrapposti. Inoltre, vantaggiosamente l’elemento di serraggio inferiore definisce una battuta di posizionamento dei pezzi da lavorare ed à ̈ mobile per portarsi alternativamente alla quota del sistema di inserimento dei pezzi da lavorare ed alla quota del sistema di rimozione dei pezzi lavorati.

Ulteriori vantaggiose caratteristiche e forme di realizzazione del centro di lavoro secondo l’invenzione sono definite nelle allegate rivendicazioni dipendenti, 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:

la Fig.1 mostra una vista laterale di un centro di lavoro in una possibile forma di realizzazione ed in una posizione della slitta porta-pezzi;

la Fig. 2 mostra una vista analoga alla Fig.1 con una diversa posizione della slitta porta-pezzi; e

la Fig.3 mostra una figura in pianta secondo III-III di Fig.2.

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.

In alcune forma di realizzazione, il centro di lavoro, complessivamente indicato con 1, comprende una struttura 3 di supporto di una testa operatrice 5. La forma di realizzazione esemplificativa illustrata nelle Figg.1 a 3 comprende una struttura 3 a montante mobile. Si deve peraltro comprendere che la configurazione della struttura 3 di supporto della testa 5 può essere anche diversa rispetto a quella rappresentata. Ad esempio può essere previsto un montante fisso o una struttura a portale.

La struttura di supporto 3 comprende esemplificativamente un montante 7 portato da un basamento 9. Il montante 7 Ã ̈ mobile secondo un asse di traslazione a controllo numerico X (Fig. 3). In alcune forme di realizzazione il basamento 9 comprende guide 11 su cui si impegnano pattini del montante mobile 7.

In alcune forme di realizzazione il montante 7 comprende guide 13 per consentire il movimento della testa operatrice 5 secondo un asse di traslazione verticale a controllo numerico Z. Sulle guide 13 può ad esempio impegnarsi una slitta 15 che sostiene la testa operatrice 5. Quest’ultima può essere dotata di un movimento di rotazione secondo un primo asse rotativo a controllo numerico A, ad esempio orizzontale. Secondo alcune forme di realizzazione particolarmente vantaggiose, la testa operatrice 5 à ̈ mobile secondo un ulteriore asse rotativo a controllo numerico C, ad esempio verticale.

La testa operatrice 5 può comprendere una pluralità di elettromandrini 17. Nell’esempio illustrato la testa operatrice 5 presenta una struttura a croce con quattro elettromandrini, ciascuno dotato di un utensile U. Si deve comprendere che questa à ̈ solo una forma esemplificativa di realizzazione. In altre forme di esecuzione la testa operatrice 5 può comprendere un numero diverso di elettromandrini, maggiore o minore rispetto a quello rappresentato.

Al basamento 9 e al montante 7 formanti la struttura 3 di supporto della testa operatrice 5 può essere associato un ulteriore basamento 20 su cui à ̈ montata una slitta o tavolo porta-pezzi 21. I basamenti 9 e 20 possono essere fissati l’uno indipendentemente dall’altro ad un pavimento, come mostrato nel disegno. In altre forme di realizzazione i due basamenti possono essere tra loro collegati direttamente per formare una struttura monolitica.

La slitta porta-pezzi 21 Ã ̈ mobile lungo il basamento 20 in una direzione di traslazione Y secondo un asse a controllo numerico. In alcune forme di realizzazione la slitta porta-pezzi 21 Ã ̈ guidata su guide 23 portate dal basamento 20.

Come rappresentato in particolare in Fig. 1, la slitta porta-pezzi 21 si può muovere secondo l’asse di traslazione a controllo numerico Y tra una zona di lavoro, in corrispondenza della testa operatrice 5, ed una zona di carico e scarico complessivamente indicata con 29, distanziata dalla testa operatrice 5. In Fig. 1 a tratteggio à ̈ indicata la posizione della slitta porta-pezzi 21 nella posizione di lavoro, mentre a tratto pieno à ̈ mostrata una posizione della slitta porta-pezzi 21 nella zona di carico e scarico 29.

La slitta porta-pezzi 21 può portare una o più coppie 19A di elementi di serraggio di pezzi da lavorare. Le coppie 19A di elementi di serraggio formano un sistema di bloccaggio cumulativamente indicato come organo di bloccaggio 19 della slitta porta-pezzi 21.

In alcune forme di realizzazione ciascuna coppia di elementi di serraggio comprende un elemento superiore di serraggio 31 ed un elemento inferiore di serraggio 33. Gli elementi di serraggio 31, 33 formano ganasce di serraggio 19A. Ciascuna ganascia di serraggio 19A può essere vantaggiosamente portata da un supporto 35. I supporti 35 possono essere in numero di due o più, come schematicamente visibile in Fig. 3. Ciascuna coppia di elementi di serraggio 19A può essere vantaggiosamente registrabile secondo la doppia freccia f19 (Fig. 3) lungo una direzione parallela all’asse di traslazione X e quindi ortogonalmente all’asse di traslazione Y della slitta porta-pezzi 21. A tale scopo possono essere vantaggiosamente previste guide 36 portate dalla slitta o tavolo porta-pezzi 21.

In alcune forme di realizzazione entrambi gli elementi di serraggio superiore 31 e inferiore 33 di ciascuna coppia 19A sono mobili verticalmente secondo le doppie frecce f31 ed f33 rispettivamente.

In vantaggiose forme di realizzazione l’elemento inferiore di serraggio 33 à ̈ mobile fra due posizioni estreme mostrate a tratteggio e a tratto pieno in Figg.1 e 2. La posizione di massimo sollevamento dell’elemento inferiore di serraggio 33 à ̈ mostrata a tratteggio in Fig. 1 e a tratto pieno in Fig.2, mentre la posizione di massimo abbassamento o posizione inferiore dell’elemento inferiore di serraggio 33 à ̈ mostrata a tratto pieno in Fig.1.

Il movimento di sollevamento e abbassamento dell’elemento di serraggio inferiore 33 secondo la doppia freccia f33 può essere impartito da un attuatore cilindropistone, di cui con 37 sono indicate le aste che collegano l’attuatore cilindro-pistone all’elemento inferiore di serraggio 33. Possono essere usati anche attuatori diversi, ad esempio martinetti meccanici.

Vantaggiosamente anche l’elemento superiore di serraggio 21 à ̈ mobile secondo la doppia freccia f31 e il movimento può essere controllato da un attuatore cilindro pistone non mostrato, o da altro tipo di attuatore idoneo.

Mentre l’elemento di serraggio inferiore 33 ha preferibilmente due sole posizioni rispettivamente di massimo sollevamento e massimo abbassamento come sopra descritto, l’elemento superiore di serraggio 31 può assumere in direzione verticale una posizione variabile a seconda della dimensione verticale, cioà ̈ dello spessore del pezzo da lavorare, cosicché quest’ultimo può essere sempre correttamente bloccato e serrato tra l’elemento inferiore di serraggio 33 e l’elemento superiore di serraggio 31 di ciascuna coppia 19A.

Nella zona di carico e scarico 29 possono essere vantaggiosamente previsti un sistema di inserimento dei pezzi da lavorare sull’organo di bloccaggio 19 portato dalla slitta porta-pezzi 21 e un sistema di rimozione dei pezzi lavorati dall’organo di bloccaggio 19 portato dalla slitta porta-pezzi 21.

In alcune forme di realizzazione il sistema di inserimento dei pezzi da lavorare comprende semplicemente mensole di appoggio 39 poste ad una prima quota H1 rispetto ad un pavimento Pv (Figg.1 e 2).

Le mensole 39 possono essere portate da una struttura di supporto 40 (Fig.3) e possono eventualmente avere una distanza reciproca variabile e regolabile. In alcune forma di realizzazione le mensole 39 possono essere unite a formare un unico piano di appoggio, eventualmente allungabile telescopicamente in una direzione paralle la all’asse X. La dimensione del piano di appoggio ovvero la distanza reciproca tra le due mensole 39 può essere registrata per consentire di adattarsi a pezzi da lavorare di varie dimensioni.

Alle mensole 39, od il piano di appoggio, possono essere associate superfici verticali di battuta 41.

Il sistema di rimozione dei pezzi lavorati à ̈ posto ad una quota H2 inferiore rispetto alla quota H1 a cui à ̈ posto il sistema di inserimento dei pezzi, per gli scopi che verranno chiariti in seguito.

In alcune forme di realizzazione il sistema di rimozione dei pezzi lavorati può comprendere estrattori 45 dotati di un movimento secondo la doppia freccia f45. Gli estrattori 45 possono essere realizzati ad esempio come descritto in EP1719576.

Come si può comprendere osservando le Figg. 1 e 2, le posizioni a cui può essere portato l’elemento inferiore di serraggio 33 sono correlate alle quote H1 e H2 a cui si trovano il sistema di inserimento e il sistema di rimozione dei pezzi, rispettivamente. Più in particolare, il sistema di rimozione dei pezzi lavorati si trova ad una quota H2 sostanzialmente corrispondente alla posizione più bassa assunta dagli elementi inferiori di serraggio 33. Viceversa, la quota H1, alla quale si trova il sistema di inserimento dei pezzi da lavorare, corrisponde sostanzialmente alla massima quota raggiunta dall’elemento di serraggio inferiore 33 quando esso à ̈ completamente sollevato. Questa correlazione serve ad una corretta movimentazione dei pezzi nelle fasi carico e scarico, come verrà chiarito più avanti.

Il ciclo di lavorazione e di carico e scarico dei pezzi verrà adesso illustrato con specifico riferimento alle Figg.1 e 2. Con P1 viene indicato un pezzo da lavorare o blank e con P2 viene indicato un pezzo lavorato che deve essere rimosso dalla slitta porta-pezzi 21.

In Fig. 1 a tratteggio à ̈ indicata una possibile posizione assunta dalla slitta porta-pezzi 21 durante la lavorazione del pezzo P bloccato dall’organo di bloccaggio 19 tramite le ganasce 19A o coppie di elementi di serraggio 31, 33. La lavorazione viene effettuata tramite una movimentazione a controllo numerico lungo gli assi X, Y, Z, A e C degli utensili U rispetto al pezzo P.

Terminata la lavorazione del pezzo, la slitta porta-pezzi 21 viene traslata lungo l’asse Y verso la zona di carico e scarico 29 con un movimento lungo le guide 23.

Nella posizione di carico e scarico 29 un operatore O può avere nel frattempo posizionato un nuovo pezzo da lavorare P1 poggiandolo sulle mensole 39. In questo modo l’operatore non deve sostenere il peso del pezzo P1 da lavorare durante la fase di carico.

La slitta porta-pezzi 21 si à ̈ avvicinata alla zona di carico e scarico tanto da consentire agli estrattori 45 di prelevare il pezzo lavorato P2 e trasferirlo in una zona di successivo prelievo, liberando l’organo di bloccaggio 19. A tale scopo, l’elemento inferiore di serraggio 33 viene abbassato fino a portarlo alla quota degli estrattori 45. Questi ultimi possono essere in tal modo inserirsi sotto il pezzo lavorato P2 e lo possono rimuovere con un movimento secondo la freccia f45. Il pezzo P2 può essere temporaneamente trattenuto dagli estrattori 45 nella posizione rimossa dalla slitta porta-pezzi 21 fino a che l’operatore non avrà completato le altre operazioni di seguito descritte per il carico del pezzo da lavorare P1 e potrà quindi provvedere ad allontanare definitivamente il pezzo lavorato P2 dal centro di lavoro 1.

Una volta liberata la superficie superiore dell’elemento di serraggio inferiore 33, quest’ultimo può essere sollevato nella sua posizione superiore di massimo sollevamento, in cui la superficie superiore dell’elemento di serraggio 33 si trova circa all’altezza delle mensole 39, come mostrato in Fig. 2. L’elemento superiore di serraggio 31 à ̈ stato, viceversa, sollevato ad una quota sufficiente a consentire all’operatore di trasferire, tramite semplice spinta, il pezzo da lavorare P1 dalle mensole 39 allo spazio definito tra gli elementi di serraggio 31, 33 aperti. Poiché l’elemento inferiore di serraggio 33 à ̈ circa alla quota delle mensole 39 o leggermente sotto ad esse, l’operatore non deve esercitare nessuno sforzo se non quello richiesto per spingere il pezzo P1 trasferendolo dalle mensole 39 alle superfici di appoggio superiori degli elementi inferiori di serraggio 33, fino a portare il pezzo da lavorare P1 nella posizione illustrata in Fig.2.

La posizione di massimo sollevamento dell’elemento inferiore di serraggio 33 à ̈ una posizione di riferimento, a cui vengono riferite tutte le quote di lavorazione del pezzo P1. Poiché questa posizione di massimo sollevamento dell’elemento inferiore di serraggio 33 può essere una posizione di fine corsa definita dall’attuatore di movimentazione verticale dell’elemento inferiore di serraggio 33, tale posizione à ̈ facilmente ripetibile con elevata precisione in ciascun ciclo di lavoro, consentendo di ottenere un riferimento sempre corretto del pezzo P1 da lavorare, indipendentemente dalle sue dimensioni in direzione verticale.

Prima di iniziare la lavorazione del nuovo pezzo P1 da lavorare, esso deve essere bloccato in posizione. Il bloccaggio avviene preferibilmente prima di iniziare il movimento secondo Y per trasferire la slitta porta-pezzi 21 dalla zona di carico e scarico 29 alla zona di lavoro sotto la testa operatrice 5. A tale fine l’elemento superiore di serraggio 31 può essere abbassato (freccia f31 in Fig. 2) con una corsa verticale che dipende dallo spessore (cioà ̈ della dimensione verticale) del pezzo da lavorare P1.

In vantaggiose forme di realizzazione gli elementi superiori di serraggio 31 possono essere provvisti di un rivestimento 31A in materiale elasticamente cedevole per una migliore presa dei pezzi in lavoro P1, P2. La deformabilità del rivestimento 31 A non ha effetti negativi sul corretto posizionamento dei pezzi da lavorare, poiché questi ultimi sono posizionati rispetto alla testa operatrice 5 per mezzo dell’elemento inferiore di serraggio 33, che presenta una elevata rigidezza.

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 (9)

1. “CENTRO DI LAVORO CON CARICO MANUALE†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; almeno un organo di bloccaggio portato dalla slitta porta-pezzi, per bloccare almeno un pezzo sulla slitta porta-pezzi, l’organo di bloccaggio comprendendo almeno un elemento inferiore di serraggio ed almeno un elemento superiore di serraggio, entrambi mobili rispetto alla slitta porta-pezzi per bloccare tra di essi un pezzo da lavorare; un sistema di inserimento dei pezzi da lavorare sull’organo di bloccaggio; un sistema di rimozione dei pezzi lavorati dall’organo di bloccaggio; 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, e tra loro almeno parzialmente circa sovrapposti; ed in cui l’elemento di serraggio inferiore definisce una battuta di posizionamento dei pezzi da lavorare ed à ̈ mobile per portarsi alternativamente alla quota del sistema di inserimento dei pezzi da lavorare ed alla quota del sistema di rimozione dei pezzi lavorati.
2. 2. Centro di lavoro come da rivendicazione 1, in cui il sistema di inserimento à ̈ posto a quota superiore rispetto al sistema di rimozione.
3. 3. Centro di lavoro come da rivendicazione 1 o 2, in cui l’elemento di serraggio inferiore definisce la battuta di posizionamento quando si trova alla quota del sistema di inserimento.
4. 4. Centro di lavoro come da rivendicazione 1, 2 o 3, in cui gli elementi di serraggio superiore ed inferiore sono controllati e disposti in modo tale che il pezzo da lavorare viene trasferito sull’elemento inferiore quando questo si trova nella posizione definente la battuta di posizionamento del pezzo alla quota sostanzialmente corrispondente al sistema di inserimento e l’elemento di serraggio superiore viene abbassato verso l’elemento di serraggio inferiore per bloccare il pezzo tra l’elemento di serraggio superiore e l’elemento di serraggio inferiore.
5. 5. Centro di lavoro come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui l’elemento di serraggio superiore comprende un rivestimento in materiale cedevole.
6. 6. Centro di lavoro come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui al sistema di rimozione à ̈ associato un piano di accumulo dei pezzi lavorati.
7. 7. Centro di lavoro come da rivendicazione 6, in cui il sistema di rimozione comprende estrattori che rimuovono i pezzi lavorati dall’organo di bloccaggio della slitta porta-pezzi e li trasferiscono al piano di accumulo.
8. 8. Centro di lavoro come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il sistema di inserimento comprende mensole di appoggio di pezzi da lavorare in sosta prima della loro introduzione nell’organo di bloccaggio.
9. 9. Centro di lavoro come da rivendicazione 6 e 8 oppure 7 e 8, in cui l’elemento di serraggio inferiore à ̈ disposto e controllato per portarsi alternativamente alla quota del piano di accumulo dei pezzi lavorai ed alla quota delle mensole di appoggio.