ITMI20002720A1

ITMI20002720A1 - Macchina e procedimento per la raddrizzatura di pezzi di piccola sezione ed elevata lunghezza

Info

Publication number: ITMI20002720A1
Application number: IT2000MI002720A
Authority: IT
Inventors: Luigi Galdabini
Original assignee: Cesare Galdabini S P A
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2002-06-15
Also published as: DE60112026D1; EP1214990A3; IT1319553B1; EP1214990B1; EP1214990A2; DE60112026T2

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale:

La presente invenzione ha come oggetto una macchina, nonché un procedimento realizzato mediante tale macchina, per la raddrizzatura di pezzi di piccola sezione ed elevata lunghezza.

Casi tipici di pezzi di piccola sezione ed elevata lunghezza sono profili a 1, C, I, T, quadri, rettangolari, di forma-qualsiasi aventi dimensioni fino a 100mm e lunghezza fino a 10 metri.

I profili hanno deformazioni iniziali di flessione e di torsione che sono conseguenti al processo di fabbricazione per esempio prodotte dalle tensioni interne indotte dal trattamento termico di tempra e devono essere eliminate prima della rettifica.

A questo scopo sono previste due macchine specifiche, una per ogni tipo di deformazione.

La raddrizzatura si realizza applicando al pezzo coppie di flessione o di torsione tali da produrre uno stato di deformazione plastica e tensioni conseguenti sufficienti a compensare quelle presenti nel pezzo.

Le tolleranze di raddrizzatura richieste sono tipicamente di 0,1 mm/metro per minimizzare il materiale da asportare nella successiva operazione di rettifica.

Il processo si realizza alternando fasi di misura con fasi di raddrizzatura coerenti con gli errori misurati.

La macchina finora utilizzata si compone di una struttura meccanica costituita da banco e traversa mobili, da un sistema di misura degli errori e controllo, e da una opportuna attrezzatura.

L'attrezzatura è composta di una serie di appoggi e da punzoni in numero sufficiente per la tipologia e le deformazioni del pezzo da raddrizzare, montati rispettivamente sul basamento e sulla traversa che opportunamente inseriti in ragione delle misure delle deformazioni realizza tramite il movimento della traversa le deformazioni richieste dalla raddrizzatura.

I pezzi sono cosi raddrizzati prima su un lato e poi ruotati sull'altro.

I principali inconvenienti di questa tecnologia sono l'elevato costo della macchina e l'elevato tempo di raddrizzatura.

Per superare questi limiti è stata sviluppata la macchina oggetto del brevetto.

Scopo della presente invenzione è, pertanto, quello di realizzare una macchina ed un procedimento di raddrizzatura che permetta di risolvere i sopracitati problemi.

Altro scopo dell'invenzione è quello di realizzare una macchina per raddrizzatura semplice ed economica, la quale lavori in modo rapido, efficace e preciso.

Questi ed altri scopi sono raggiunti da una macchina per la raddrizzatura di pezzi di piccola sezione ed elevata lunghezza, secondo la rivendicazione 1, alla quale si rimanda per brevità.

L'invenzione ha come oggetto, inoltre, un procedimento per la raddrizzatura di pezzi di piccola sezione ed elevata lunghezza.

Ulteriori caratteristiche della presente invenzione sono definite, inoltre, nelle rivendicazioni successive.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione che segue e dai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, nei quali:

la figura 1 rappresenta una vista schematica di una macchina per raddrizzatura secondo la presente invenzione, in una prima posizione operativa;

la figura 2 rappresenta una vista schematica della macchina per raddrizzatura di figura 1, in una seconda posizione operativa;

la figura 3 rappresenta una vista schematica della macchina per raddrizzatura di figura 1, in una terza posizione operativa; e

la figura 4 rappresenta una vista schematica, in pianta, della macchina per raddrizzatura, secondo l'invenzione, durante una fase di raddrizzatura.

La macchina per la raddrizzatura di pezzi di piccola sezione ed elevata lunghezza, secondo la presente invenzione, è indicata globalmente con il riferimento numerico 10 nelle figure allegate.

Sostanzialmente, la macchina 10 si compone di un sistema d'alimentazione ed avanzamento del pezzo, ed un sistema d'applicazione della forza, ed un sistema.di misura e di controllo del processo.

Più in dettaglio, con riferimento alle figure menzionate, la macchina 10 presenta un sistema di alimentazione dei pezzi 11 da raddrizzare, costituito da una coppia di pinze mobili 12, 13.

In prossimità di ogni pinza è previsto un rullo di appoggio 14, 15 ed una sonda 17, 18 che funziona da dispositivo di misura, congiuntamente con una terza sonda 22 posta in asse col punzone.

Le pinze 12, 13 si muovono sempre simmetricamente rispetto ad un'asse della macchina, grazie ad un servomotore e ad una cinghia dentata 16, sulla quale si impegnano rispettivamente con le parti 12' e 13' e con essi si muovono le rispettive sonde 17, 18.

Su ciascuno degli appoggi 14, 15 è presente un gruppo di sensori ottici 20, 21 che formano una barriera di sensori e che servono per rilevare la presenza del pezzo 11 da raddrizzare.

Durante l'operazione di raddrizzatura del pezzo 11, esso è sottoposto a flessione da un punzone 19, fino a produrre uno stato di sforzo sufficiente a deformare permanentemente parte del materiale.

Il funzionamento della macchina per la raddrizzatura di pezzi di piccola sezione, è illustrato nel seguito della presente descrizione.

Il pezzo da raddrizzare 11 si trova, inizialmente, con una delle proprie estremità all'interno della barriera dei sensori, come illustrato in figura 1.

Gli appoggi vengono spostati leggermente verso l'esterno in modo tale che l'estremità del pezzo 11 si trovi ad almeno a metà dell'appoggio 12.

Il pezzo 11 viene portato in posizione tale da raggiungere la seconda pinza 13, come illustrato, ad esempio in figura 2; successivamente tale posizione viene registrata come posizione zero mediante il gruppo di sensori ottici 18 della seconda pinza 13.

A questo punto, il pezzo 11 viene tenuto in posizione dalle due pinze 12, 13, mantenendo la prima estremità del pezzo 11 ad una distanza predefinita dal gruppo di sensori ottici.

Ciò consente di effettuare una prima fase di raddrizzatura per la prima sezione del pezzo 11, il quale successivamente viene mosso per circa metà sezione.

Tale movimento viene realizzato nel seguente modo: apertura della pinza 13, traslazione delle pinze 12, 13 verso il centro della macchina 10, chiusura della pinza 13, apertura della pinza 12, traslazione in senso inverso delle pinze 12, 13, chiusura della pinza 12.

Ora è possibile effettuare una seconda fase di raddrizzatura per la seconda sezione del pezzo 11, come raffigurato in figura 3.

La procedura descritta può essere ripetuta per il numero necessario di volte, fino a raggiungere l'ultima sezione da raddrizzare.

Nel caso di pezzi che prevedano due piani differenti di raddrizzatura, il pezzo viene prima raddrizzato lungo un piano, secondo tutte le sezioni da raddrizzare, seguendo il procedimento descritto, e viene poi ruotato di 90° per essere raddrizzato anche lungo tutte le sezioni del secondo piano di raddrizzatura.

Ulteriori caratteristiche del procedimento di raddrizzatura dell'invenzione sono, innanzitutto, il fatto che la lunghezza dei singoli passi è programmabile.

Inoltre, la corsa del punzone è commisurata all'errore misurato.

Il procedimento prevede anche la misura della deformazione del tratto di profilo in lavorazione, il calcolo della corsa da impartire al punzone, l'applicazione della forza di deformazione, una nuova misura della deformazione del pezzo, ed un'eventuale ripetizione del ciclo fino ad ottenere delle tolleranze desiderate.

Il punzone può applicare la forza di deformazione in tiro o spinta in relazione ala curvatura del pezzo.

Per minimizzare la deformazione complessiva del pezzo le tolleranze di raddrizzatura di sezioni adiacenti prevedono curvature residue di direzioni opposte.

In sostanza con la macchina dell'invenzione è possibile realizzare la raddrizzatura del pezzo a passi, evitando di interessare contemporaneamente l'intera lunghezza del pezzo 11.

Dalla descrizione effettuata della macchina e del suo funzionamento risultano chiare le caratteristiche della macchina e del procedimento per la raddrizzatura di pezzi di piccola sezione ed elevata lunghezza, che è oggetto della presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi.

E' chiaro infine che numerose varianti possono essere apportate alla macchina ed al procedimento, oggetto della presente invenzione, senza per questo uscire dai princìpi di novità ìnsiti nell'idea inventiva.

Nella pratica attuazione dell'invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e gli stessi potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti.

L'ambito dell'invenzione è definito nelle rivendicazioni allegate alla presente domanda.

Claims

RIVENDICAZIONI 1 Macchina (10) per la raddrizzatura di pezzi (11) di piccola sezione ed elevata lunghezza, del tipo comprendente mezzi di sostegno del pezzo da raddrizzare, associati ad un sistema d'applicazione della forza, e ad un sistema di misura e di controllo del processo, caratterizzato dal fatto di prevedere un sistema d'alimentazione ed avanzamento del suddetto pezzo (11), dove il suddetto sistema di alimentazione dei pezzi (11) da raddrizzare, prevede due pinze (12, 13) che operano sul suddetto pezzo (11) da raddrizzare per portarlo nelle successive posizioni di lavoro.
2 Macchina (10), come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che, in prossimità di ognuno delle suddette pinze (12, 13) è presente una rispettiva sonda (14, 15), che funziona da dispositivo di misura congiuntamente con la terza sonda (22).
3 Macchina (10), come alla rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che le suddette pinze (12, 13) si muovono simmetricamente rispetto ad un'asse della macchina, per mezzo di un servomotore e di una cinghia dentata (16).
4 Macchina (10), come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le rispettive sonde (14, 15) si muovono nello stesso modo delle suddette pinze (12, 5 Macchina (10), come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che su ciascuna delle suddette pinze (12, 13) è presente un gruppo di sensori ottici (17, 18) che servono per rilevare la presenza del pezzo (11) da raddrizzare. 6 Macchina (10), come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di prevedere un sistema di misura della deformazione del pezzo, comprendente un punzone (19) per sottoporre a flessione il suddetto pezzo (11), fino a produrre uno stato di sforzo sufficiente a deformare permanentemente parte del materiale. 7 Procedimento di raddrizzatura di pezzi di piccola sezione ed elevata lunghezza, caratterizzato dal fatto di prevedere una prima fase nella quale il pezzo da raddrizzare (11) viene portato, da una posizione iniziale, mediante impiego delle suddette pinze (12, 13) fino ad una posizione di riferimento, nella quale il suddetto pezzo (11) raggiunge la seconda pinza (13), dove il suddetto pezzo (11) viene tenuto in posizione dalle suddette pinze (12, 13) per effettuare una prima fase di raddrizzatura per una prima sezione del pezzo (11), una fase di avanzamento del suddetto pezzo per circa metà sezione, al fine di effettuare una seconda fase di raddrizzatura di una seconda sezione del pezzo (11), e dal fatto che le suddette fasi di raddrizzatura di una sezione e di avanzamento del suddetto pezzo (11) sono ripetute per il numero necessario di volte, fino ad ottenere la raddrizzatura di tutte le sezioni del pezzo (11). 8 Procedimento di raddrizzatura di pezzi, come alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che, nel caso di pezzi che prevedano due piani differenti che prevedano due piani differenti di raddrizzatura, il pezzo (11) viene prima raddrizzato lungo un primo piano, secondo tutte le sezioni da raddrizzare, e viene poi ruotato di 90° per essere raddrizzato anche lungo tutte le sezioni del secondo piano di raddrizzatura. 9 Procedimento di raddrizzatura di pezzi, come alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che l'avanzamento del suddetto pezzo (11) è realizzato nel seguente modo: apertura di una prima pinza (13), traslazione di entrambe le pinze (12, 13) verso il centro della suddetta macchina (10), chiusura della suddetta prima pinza (13), apertura di una seconda pinza (12), traslazione in senso inverso delle suddette pinze (12, 13), chiusura della suddetta seconda pinza (12). 10 Procedimento di raddrizzatura di pezzi, come alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la lunghezza dei singoli passi è programmabile. 11 Procedimento di raddrizzatura di pezzi, come alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la corsa del punzone è commisurata all'errore misurato. 12 Procedimento di raddrizzatura di pezzi, come alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di prevedere la misura della deformazione del tratto di profilo in lavorazione, calcolo della corsa da impartire al punzone, applicazione della forza di deformazione, nuova misura della deformazione del pezzo, eventuale ripetizione del ciclo fino ad ottenere delle tolleranze desiderate. 13 Procedimento di raddrizzatura di pezzi, come alla rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che il punzone può applicare la forza di deformazione in tiro o spinta in relazione ala curvatura del pezzo. 14 Procedimento di raddrizzatura di pezzi, come alla rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che per minimizzare la deformazione complessiva del pezzo le tolleranze di raddrizzatura di sezioni adiacenti prevedono curvature residue di direzioni opposte. 15 Macchina e procedimento di raddrizzatura per pezzi di piccola sezione ed elevata lunghezza, come sostanzialmente descritto ed illustrato nei disegni allegati