ITFI20130099A1 - Apparato per il trattamento di semilavorati - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“APPARATO PER IL TRATTAMENTO DI SEMILAVORATI”

La presente invenzione ha per oggetto un apparato per il trattamento di semilavorati. A titolo di esempio, l’apparato è destinato ad effettuare operazioni di verniciatura, levigatura, lucidatura, stuccatura, finitura, o altre ancora, su semilavorati quali, per esempio, manufatti, pannelli, ecc.. in differenti materiali.

Sono noti apparati per il trattamento di semilavorati, in particolare per la verniciatura, le quali presentano una stazione di ingresso ed una stazione di uscita, collegate tra loro mediante un nastro trasportatore lungo un percorso di avanzamento, ed una stazione di trattamento disposta sul percorso di avanzamento tra le stazioni di ingresso e di uscita.

Un semilavorato, caricato sul nastro trasportatore da un operatore in corrispondenza della stazione di ingresso, viene fatto avanzare fino al raggiungimento della stazione di trattamento in cui il semilavorato viene sottoposto a lavorazione ottenendo il prodotto finito. Successivamente, il prodotto finito viene convogliato alla stazione di uscita dalla quale viene prelevato ed inviato ad ulteriori fasi operative, per esempio l’asciugatura oppure l’imballaggio.

Durante il trattamento il semilavorato viene generalmente fatto avanzare, a velocità ridotta, poiché ciò risulta spesso conveniente rispetto alla movimentazione della macchina che realizza il trattamento, per esempio una testa di verniciatura. Pertanto, al termine del trattamento, il semilavorato si trova in uscita dalla stazione di trattamento.

Nelle situazioni in cui, al termine dell’operazione di trattamento il semilavorato non sia ancora pronto ma necessiti della ripetizione del trattamento (per esempio una seconda passata di verniciatura), è necessario che l’operatore prelevi il semilavorato all’uscita dalla stazione di trattamento e lo riponga nuovamente in corrispondenza dell’ingresso della stazione di trattamento.

Svantaggiosamente, tale operazione rallenta il processo produttivo, espone il semilavorato al rischio di cadute o danneggiamenti e comporta l’impiego di più operatori (generalmente uno alla stazione di ingresso ed uno alla stazione di uscita), con maggiore costo complessivo e maggiore incidenza nei costi di produzione del prodotto finito.

Pertanto, scopo della presente invenzione è rendere disponibile un apparato per il trattamento di semilavorati che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un apparato per il trattamento di semilavorati che presenti elevata produttività, in assenza di operatori che effettuano operazioni di semplice carico e scarico dei semilavorati.

E’ inoltre scopo dell’invenzione mettere a disposizione un apparato per il trattamento di semilavorati che presenti un elevato standard di sicurezza. E’ altresì scopo dell’invenzione mettere a disposizione un apparato per il trattamento di semilavorati che consenta una riduzione dei costi di produzione dei semilavorati.

Lo scopo è pienamente raggiunto dall’apparato per il trattamento di semilavorati secondo la presente invenzione, che si caratterizza per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate.

Le caratteristiche tecniche dell’invenzione, secondo il suddetto scopo, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate, ed i vantaggi della stessa risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

- la figura 1 illustra un apparato per il trattamento di semilavorati in accordo con la presente invenzione;

- le figure 2-5 illustrano una prima parte dell’apparato di figura 1 in accordo con una sequenza di fasi operative in successione;

- le figure 6-9 illustrano una seconda parte dell’apparato di figura 1 in accordo con una sequenza di fasi operative in successione;

- la figura 10 illustra una fase finale di invio di un prodotto finito ad una stazione di uscita dell’apparato di figura 1.

In accordo con le figure annesse, con 1 è complessivamente rappresentato un apparato per il trattamento di semilavorati in accordo con l’invenzione.

L’apparato 1 comprende un magazzino 2 di semilavorati 100 da sottoporre a trattamento e/o semilavorati già sottoposti a trattamento (cui si farà in seguito riferimento come “prodotti finiti”, essendo completato il trattamento nel presente apparato, anche se essi possono eventualmente necessitare di ulteriori operazioni) e, in prossimità di esso, mezzi convogliatori 3 preposti a convogliare uno o più semilavorati 100 lungo un percorso di avanzamento “P”.

Il magazzino 2 comprende una pluralità di supporti o rastrelliere 2a che supportano, in posizione reciproca impilata, una successione di vassoi 200 di semilavorati 100 e/o prodotti finiti 300. Preferibilmente, il magazzino 2 è spostabile da un operatore ed ancor più preferibilmente è montato su ruote.

Nella forma realizzativa illustrata, i semilavorati 100 sono disposti a gruppi su rispettivi vassoi 200 che vengono movimentati singolarmente per realizzare il trattamento simultaneo di una pluralità di semilavorati 100. I mezzi convogliatori 3 sono preferibilmente nella forma di convogliatore continuo 4a, 4b il quale, nella forma realizzativa illustrata, comprende una coppia di cinghie di trasporto affiancate che si estendono lungo il percorso di avanzamento “P” e sono movimentate mediante mezzi motori non illustrati. La forma realizzativa con cinghie di trasporto 4a, 4b è da considerarsi non limitativa, in quanto i mezzi convogliatori 2 potrebbero essere realizzati in altre forme (nastro trasportatore, catene, rulli o altri ancora), purché adatte allo scopo di convogliare i semilavorati 100 (o vassoi 200) lungo il percorso di avanzamento “P”.

Più preferibilmente, come mostrato nelle figure 1-5, il convogliatore continuo è definito da due sezioni 4a, 4b una prima 4a delle quali definisce una stazione di ingresso 5 preposta a ricevere i semilavorati 200 mentre la seconda 4b delle quali definisce il percorso di avanzamento “P”.

Il convogliatore continuo 4a, 4b potrebbe comunque essere definito da un unico tratto continuo che si estende lungo l’intero percorso di avanzamento “P”.

I mezzi convogliatori 3 sono disposti in modo tale da presentare la citata stazione di ingresso 5 in prossimità od in corrispondenza del magazzino 2,. Nella specifica forma realizzativa illustrata, la stazione di ingresso 5 presenta un primo nastro trasportatore 4a dedicato a supportare i semilavorati 100 o vassoi 200 ed a inviarli ad un secondo nastro trasportatore 4b successivo.

Come mostrato nelle figure 2-5, l’apparato 1 comprende un dispositivo meccanico 6 di movimentazione preposto a prelevare semilavorati dal magazzino 2 ed a depositarli sui mezzi convogliatori 2 in corrispondenza della stazione di ingresso 5.

Il dispositivo meccanico 6 di movimentazione, di tipo preferibilmente automatico, è interposto tra il magazzino 2 e la stazione di ingresso 5 e comprende mezzi di supporto 7 traslabili, preferibilmente in linea retta, tra una posizione avanzata (figura 3), adatta a prelevare i semilavorati 100 dal magazzino 2, ed una posizione arretrata (non illustrata), adatta a rilasciare i semilavorati 100 sui mezzi convogliatori 3 in corrispondenza della stazione di ingresso 5.

In maggior dettaglio, i mezzi di supporto 7 traslabili comprendono uno o più bracci scorrevoli lungo una direzione di traslazione che si estende dal magazzino 2 alla stazione di ingresso 5. In particolare i bracci sono scorrevoli in modo tale da aggettare da entrambi i lati del dispositivo meccanico 6 di movimentazione così da poter prelevare, da un lato, un semilavorato 100 od un vassoio 200 dal magazzino 2 e rilasciarlo, dall’altro lato, sui mezzi convogliatori 3 in corrispondenza della stazione di ingresso 5.

Preferibilmente, i mezzi di supporto 7 traslabili sono associati ad un dispositivo di sollevamento 8 per consentire di coprire la differente altezza tra la rastrelliera su cui sono disposti i semilavorati 100 da sottoporre a trattamento e il piano definito dai mezzi convogliatori 3.

In accordo con soluzioni tecniche non illustrate ma ricomprese nel concetto inventivo, il dispositivo meccanico 6 di movimentazione potrebbe comprendere un sistema robotizzato, un manipolatore, o altri ancora.

Come visibile in figura 1, l’apparato comprende inoltre una stazione di trattamento 9 disposta sul percorso di avanzamento “P”.

Preferibilmente, la stazione di trattamento 9 è una stazione di verniciatura e comprende, allo scopo, una testa di verniciatura 10.

L’invenzione si estende comunque a qualsiasi tipologia di stazione di trattamento adatta alla lavorazione di semilavorati, per esempio stazioni di levigatura, lucidatura, stuccatura, finitura, ecc…).

La stazione di trattamento 9 è disposta sul percorso di avanzamento “P” in posizione tale la seconda sezione 4b del convogliatore continuo definisca un primo ramo di accesso (ingresso) alla stazione di trattamento 9 ed un secondo ramo di accesso (uscita) alla stazione di trattamento 9. In altre parole, la stazione di trattamento 9 è disposta sulla seconda sezione 4b del convogliatore continuo.

Vantaggiosamente, i mezzi convogliatori 3 sono configurati per realizzare un’inversione della direzione (o senso) di avanzamento “A” lungo il percorso di avanzamento “P” (la direzione di avanzamento “A” è definita come la direzione che conduce dalla stazione di ingresso 5 alla stazione di trattamento 9).

In altre parole, i mezzi convogliatori 3 possono invertire la direzione di avanzamento dei semilavorati 100 su di esso disposti.

In particolare, i mezzi motori preposti ad azionare il convogliatore continuo 4a, 4b sono configurati per invertire la direzione di avanzamento “A” del convogliatore continuo 4a, 4b.

Preferibilmente, i mezzi convogliatori 3 sono configurati in modo tale da realizzare l’inversione della direzione di avanzamento “A” almeno quando il semilavorato 100 è uscito dalla stazione di trattamento 9 (sono previsti sensori, non illustrati, che rilevano la posizione del semilavorato 100 o del vassoio 200 lungo il percorso di avanzamento “P” per determinare l’istante in cui l’inversione può avere luogo).

Grazie a tale possibilità, infatti, il semilavorato 100 può essere automaticamente rimandato alla stazione di trattamento 9 per essere sottoposto ad un’ulteriore fase di trattamento, per esempio una seconda passata di verniciatura.

In una forma realizzativa non illustrata, i mezzi convogliatori 3 comprendono mezzi di rotazione preposti a realizzare una rotazione del semilavorato 100 almeno attorno ad un asse perpendicolare ad un piano di trasporto (preferibilmente orizzontale) definito dai mezzi convogliatori 2, preferibilmente attorno ad un asse verticale.

In altre parole, la stazione di rotazione realizza un capovolgimento o inversione tra il lato anteriore ed il lato posteriore rispetto alla direzione di avanzamento “A” in modo tale che il semilavorato 100 possa essere sempre offerto alla stazione di trattamento 9 secondo lo stesso orientamento.

Preferibilmente, i mezzi di rotazione sono disposti sul percorso di avanzamento “P” a valle della stazione di trattamento 9 rispetto alla direzione di avanzamento “A”, così che l’inversione della direzione di avanzamento tenda a riportare il semilavorato 100 nuovamente alla stazione di trattamento 9.

I mezzi di rotazione possono essere realizzati mediante una piattaforma rotante, girevole attorno ad un asse verticale, oppure mediante un robot oppure un manipolatore o altri sistemi adatti allo scopo.

In conseguenza della configurazione sopra descritta, la stazione di ingresso 5 può definire allo stesso tempo una stazione di uscita dei prodotti finiti 300 i quali possono essere riposti nel magazzino 2 (o in altro magazzino adatto allo scopo oppure inviati ad ulteriori fasi di lavorazione, imballaggio, ecc…).

Grazie al peculiare funzionamento “speculare” del dispositivo meccanico 6 di movimentazione, infatti, i prodotti finiti 300 (e relativo vassoio 200 ove impiegato) possono essere riposti nel magazzino 2 sfruttando una movimentazione identica (solamente invertita) a quella già vista per il caricamento dei semilavorati 100 sui mezzi convogliatori 3.

In uso, a partire dalla situazione di figura 2, con dispositivo meccanico 6 di movimentazione sollevato ed allineato ad un vassoio 200 da prelevare, i mezzi di supporto 7 (bracci) traslabili sono estratti per disporsi al di sotto del vassoio 200 (figura 3) e quindi, a vassoio 200 afferrato, i mezzi di supporto 7 (bracci) traslabili possono essere retratti fino a riportarsi in posizione centrata (figura 4) adatta all’abbassamento fino al piano definito dai mezzi convogliatori 3 in corrispondenza della stazione di ingresso 5. I i mezzi di supporto 7 traslabili sono quindi estratti in direzione opposta fino a disporre il vassoio 200 al di sopra dei mezzi convogliatori 3 (figura 5) ed essere successivamente retratti per consentire l’avanzamento del vassoio 200 lungo il percorso di avanzamento “P” (figura 6) nel senso di avanzamento indicato con “A”.

Il vassoio 200 viene fatto avanzare, dai mezzi convogliatori 3, fino alla stazione di trattamento 9 in cui i semilavorati 100 ricevono il trattamento (figura 7) ed, a trattamento avvenuto, il vassoio 200 viene fatto uscire dalla stazione di trattamento 9 dalla parte opposta rispetto a quella da cui era entrato (figura 8).

Raggiunta una posizione limite prefissata, preferibilmente estratta completamente dalla stazione di trattamento 9, il senso di avanzamento “A” dei mezzi convogliatori 3 viene invertito e il vassoio 200 retrocede verso la stazione di trattamento 9 procedendo nel senso indicato con “R” in figura 9. All’interno della stazione di trattamento 9 i semilavorati 100 sono sottoposti ad un nuovo trattamento al termine del quale, sempre procedendo a ritroso, ritornano nella stazione di ingresso 5, che definisce una stazione di uscita, pronti ed essere prelevati dal dispositivo meccanico 6 di movimentazione per essere riposti nel magazzino 2 (figura 10).

La presente invenzione raggiunge gli scopi proposti, superando gli inconvenienti lamentati nella tecnica nota.

La possibilità di inversione dell’avanzamento dei semilavorati consente di sottoporre gli stessi ad almeno due fasi consecutive di trattamento senza la necessità di impiego di operatori, quindi in modo completamente automatizzato, con beneficio in termini di sicurezza e di produttività. Conseguentemente, anche i costi di produzione del prodotto finito sono influenzati positivamente.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato per il trattamento di semilavorati, comprendente: - mezzi convogliatori (3) per convogliare un semilavorato (100) lungo un percorso di avanzamento (P); - una stazione di ingresso (5) per depositare sui mezzi convogliatori (3) il semilavorato (100) da sottoporre a trattamento; - una stazione di trattamento (9) disposta su detto percorso di avanzamento (P); caratterizzato dal fatto che detti mezzi convogliatori (3) sono configurati per realizzare un’inversione del senso di avanzamento (A) lungo detto percorso di avanzamento (P).
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi convogliatori (3) sono configurati in modo tale da realizzare l’inversione del senso di avanzamento (A) almeno quando il semilavorato (100) è uscito dalla stazione di trattamento (9).
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti mezzi convogliatori (3) comprendono un convogliatore continuo (4a, 4b) e mezzi motori preposti ad invertire il senso di avanzamento (A) di detto convogliatore continuo (4a, 4b).
4. 4. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detti mezzi convogliatori (3) comprendono mezzi di rotazione preposti a realizzare una rotazione del semilavorato (100) almeno attorno ad un asse perpendicolare ad un piano di trasporto definito dai mezzi convogliatori (3).
5. 5. Apparato secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi di rotazione comprendono una piattaforma rotante disposta sul percorso di avanzamento (P).
6. 6. Apparato secondo la rivendicazione 5, in cui detti mezzi di rotazione sono disposti sul percorso di avanzamento (P) a valle della stazione di trattamento (9) rispetto ad un senso di avanzamento (A) che conduce dalla stazione di ingresso (5) alla stazione di trattamento (9).
7. 7. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la stazione di ingresso (5) coincide con una stazione di uscita nella quale il semilavorato (100) è prelevato dai mezzi convogliatori (3).
8. 8. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente inoltre un magazzino di accumulo (2) di semilavorati (100) ed un dispositivo meccanico (6) di movimentazione preposto a prelevare semilavorati (100) dal magazzino (2) ed a depositare detti semilavorati (100) sui mezzi convogliatori (3) in corrispondenza di detta stazione di ingresso (5) e, preferibilmente, anche a prelevare dai mezzi convogliatori (3) i semilavorati (100) già sottoposti a trattamento ed a depositare detti semilavorati (100) nel magazzino (2).
9. 9. Apparato secondo la rivendicazione 8, in cui detto dispositivo meccanico (6) di movimentazione è interposto tra il magazzino (2) e detta stazione di ingresso (5) e comprende mezzi di supporto (7) traslabili in linea retta tra una posizione avanzata, adatta a prelevare i semilavorati (100) da detto magazzino (2), ed una posizione arretrata, adatta a rilasciare i semilavorati (100) sui mezzi convogliatori (3) in corrispondenza di detta stazione di ingresso (5).
10. 10. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detta stazione di trattamento (9) è una stazione di verniciatura.