ITMI20081252A1 - Procedimento e dispositivo per il posizionamento di un pezzo rispetto ad un utensile - Google Patents

Description

Descrizione

PROCEDIMENTO E DISPOSITIVO PER IL POSIZIONAMENTO DI

UN PEZZO RISPETTO AD UN UTENSILE

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento nonché ad un dispositivo per il posizionamento di un pezzo rispetto ad un utensile.

È noto dallo stato anteriore della tecnica che per la lavorazione di profilati in metallo oppure lamiere e piastre di qualsiasi spessore o dimensione, trovano oggi utilizzo macchine a controllo numerico che vengono utilizzate sia per il posizionamento sia per la lavorazione del pezzo, utilizzando procedure di foratura, fresatura, punzonatura, taglio mediante lame a disco o a nastro oppure utilizzando apparecchiature che agiscono con sorgenti termiche sul pezzo.

Per poter eseguire le lavorazioni prima indicate, è diventato noto un metodo che consiste nell’afferrare il profilato con una 0 più pinze che sono collegate ad un carro, il quale scorre su guide e che viene messo in movimento controllato da un servomotore dotato di un motoriduttore.

1 dati relativi alla posizione, alla velocità e alla direzione di marcia del pezzo vengono forniti attraverso l’uso di un encoder, di un resolver collegati operativamente al carro per la movimentazione del profilato.

Ne consegue, che sono a disposizione i parametri che si riferiscono alla movimentazione del carro, parametri che non si riferiscono però alla posizione vera e propria del pezzo da lavorare rispetto agli utensili.

La precisione di questo noto impianto è notevole, però il sistema presenta l’inconveniente di essere alquanto ingombrante e lungo, fatto che deriva dai mezzi di guida per il carro che sono lunghi almeno quanto il pezzo da lavorare.

Oltre all’ingombro dei carri di movimentazione, bisogna tener conto delle dimensioni nonché dei mezzi di comando delle pinze che afferrano alle estremità il pezzo da lavorare e che devono avere una lunghezza almeno pari a quella delle unità operatrici.

È diventato inoltre noto un impianto, nel quale sono previsti rulli per il trascinamento dei pezzi. Almeno uno di questi rulli è motorizzato per far traslare il pezzo da lavorare. Questo noto sistema risulta meno ingombrante di quello operante con un carro che accoglie delle pinze, però presenta l’inconveniente di essere poco preciso, in particolare quando i pezzi da lavorare assumono lunghezze maggiori.

Questa imprecisione nelle lavorazioni è dovuta al fatto che trova utilizzo un dispositivo ad encoder oppure un resolver che vengono posizionati sull’asse di rotazione del rullo di trascinamento oppure del rullo di misurazione.

Ambedue i sistemi sono però costretti a trasformare un movimento rotatorio in un movimento lineare, utilizzando a tale operazione il valore di 3,14.... che corrisponde al valore π. Come è noto, il valore π non è un numero finito e quindi genera, in caso di gruppi rotanti, un errore nel definire la posizione in cui si trova effettivamente il pezzo da lavorare. Inoltre, si è potuto constatare che i rulli di trascinamento o di misurazione sono soggetti ad una non indifferente usura nel tempo e quindi varia la loro circonferenza e pertanto si manifestano errori per quanto concerne il posizionamento del pezzo rispetto ad un utensile.

L’usura dei rulli non è per nulla uniforme su tutta la circonferenza del rullo, in quanto i profilati più piccoli che vengono lavorati più frequentemente provocano un’usura locale dei rulli, usura che non sarà omogenea per tutta l’estensione in altezza del rullo.

Infine, bisogna tener presente che i rulli sono usualmente zigrinati, per garantire così una sicura presa tra rullo e profilato e quindi questi rulli lavorano su diametri variabili, in funzione della pressione variabile, con la quale i rulli vengono pressati contro il profilato.

È pertanto scopo della presente invenzione di ovviare agli inconvenienti appartenenti allo stato anteriore della tecnica e di proporre un procedimento nonché un’apparecchiatura avente dimensioni ridotte che consentono di misurare direttamente e senza alcun contatto con il pezzo il senso di avanzamento del pezzo, la precisa posizione assunta dal pezzo nonché la velocità di avanzamento e la direzione di marcia del pezzo.

Secondo la presente invenzione questi scopi vengono raggiunti con un procedimento per il posizionamento di un pezzo rispetto ad un utensile, prevedendo che si misura la velocità di avanzamento del pezzo, la direzione di marcia nonché l’entità di avanzamento del pezzo, appoggiante contro rulli di riscontro e che il pezzo viene azionato da un rullo di azionamento, attivato da un motore comandabile che risulta collegato operativamente con una apparecchiatura di controllo numerico e che tramite un mezzo di misurazione, collegato operativamente con l’apparecchiatura di controllo numerico, si accerta la velocità di avanzamento del pezzo nonché la posizione del pezzo rispetto ad un utensile.

Il procedimento viene realizzato con un dispositivo per il posizionamento di un pezzo rispetto ad un utensile, prevedendo rulli di riscontro contro i quali appoggia il pezzo con un lato, che con il lato opposto del pezzo risulta in contatto un rullo di azionamento, collegato operativamente con un motore comandabile, che tra i due rulli di riscontro è previsto un dispositivo per la misurazione della velocità di avanzamento del pezzo nonché della posizione del pezzo rispetto ad un utensile e che l’uscita del dispositivo di misurazione nonché l’uscita del motore comandabile sono in collegamento con un’apparecchiatura di controllo numerico della macchina.

L’oggetto concepito secondo la presente invenzione sarà ora descritto più dettagliatamente tramite una forma di esecuzione data a titolo d’esempio e illustrata schematicamente nel disegno allegato.

Dal disegno si può rilevare un pezzo 1 costituito, ad esempio, da una trave 2 a doppia T.

In corrispondenza di un lato del profilato, si prevedono due rulli di riscontro 3 e 4.

L’avanzamento del pezzo 1 avviene in modo comandato e nel senso indicato dalla doppia freccia (f), avvalendosi di un rullo 5 che appoggia contro il profilato 1 sul lato opposto ai rulli 3 e 4 di riscontro.

Il rullo 5 di azionamento è collegato operativamente con un motore 6 comandabile, il quale attraverso una linea 7 risulta collegato operativamente con l’apparecchiatura a controllo numerico della macchina utensile, usata per la foratura, fresatura, punzonatura o il taglio del pezzo 1 .

Tra i rulli di riscontro 3 e 4 è posizionato un cono 9 di misurazione che fa parte di una nota apparecchiatura 10.

L’apparecchiatura 10 genera un raggio laser avente lunghezza d’onda definita. Attraverso un sistema di specchi il raggio laser viene sdoppiato e i due raggi risultanti vengono inviati verso il materiale con un angolo di incidenza ben definito. I due raggi laser si incrociano e interagiscono tra di loro producendo una griglia ortogonale al piano del pezzo. La luce del raggio laser viene interrotta quando il materiale si muove nell’area di misurazione. Questa interruzione della luce laser sarà rilevata da un sensore ottico e convertita in un segale elettrico la cui frequenza fornisce le informazioni sulla velocità del materiale e sulla distanza percorsa. Pertanto il processore di segnali genera due forme d’onda in quadratura, la cui frequenza è direttamente proporzionale alla velocità del materiale che si muove e aggiorna in tempo reale i dati riguardanti la velocità, la posizione e la direzione di movimentazione del pezzo. Questi segnali possono essere utilizzati direttamente come feedback di un controllo numerico della macchina esattamente come un noto encoder.

Ovviamente, anche altri produttori offrono apparecchiature di misurazione con caratteristiche simili.

Il dispositivo 10 è montato su spine di posizionamento 11 e 12 che fanno parte di una piastra di supporto 13, la quale con l’ausilio di una cerniera 14 risulta orientabile rispetto ad un supporto 15 localmente fisso.

Grazie al montaggio orientabile (cerniera 14) della piastra 13 che accoglie l’apparecchiatura 10 di misurazione, il cono che trasmette un raggio laser verso il pezzo 1 in movimento e che riceve il ritorno di questo raggio laser, può essere orientato, come indicato schematicamente con la freccia (g), in modo da posizionare il cono 9 in modo tale da non essere influenzato negativamente da raggi di ritorno.

Il gruppo supportante il cono 9 indicato con 16 potrà essere staccato dal dispositivo 10 per scopi di pulizia o di sostituzione.

Inoltre, il supporto 16 presenta un raccordo 17 per l’alimentazione di aria compressa pulita, allo scopo di liberare il cono 9, rispettivamente il supporto 16, da depositi indesiderati come polvere, trucioli e sporcizia in genere.

Claims (5)

1. Rivendicazioni 1. Procedimento per il posizionamento di un pezzo (1) rispetto ad un utensile, caratterizzato dal fatto che si misura la velocità di avanzamento, la direzione di marcia nonché l’entità di avanzamento di un pezzo (1) appoggiante contro due rulli (3, 4) di riscontro e mosso da un rullo di azionamento (5) che viene attivato da un motore (6) comandabile, collegato operativamente con un’apparecchiatura (8) a controllo numerico, che tramite un mezzo di misurazione (9, 10) si accerta la velocità di avanzamento del pezzo nonché la posizione del pezzo rispetto ad un utensile e che l’uscita del dispositivo (9, 10) nonché l’uscita del motore comandabile sono in collegamento con un’apparecchiatura (8) di controllo numerico della macchina.
2. 2. Dispositivo per il posizionamento di un pezzo (1) rispetto ad un utensile, caratterizzato dal fatto che si prevedono due rulli di riscontro (3, 4), contro i quali appoggia il pezzo (1) con un lato, che con il lato del pezzo opposto risulta in contatto un rullo (5) di azionamento, collegato operativamente con un motore (6) comandabile, che tra i due rulli di riscontro (3, 4) è previsto un dispositivo (9, 10) per la misurazione della velocità di avanzamento del pezzo (1) nonché della posizione del pezzo (1) rispetto ad un utensile e che l’uscita del dispositivo di misurazione (9, 10) nonché l’uscita del motore (6) comandabile sono in collegamento con un’apparecchiatura di controllo numerico (8) della macchina.
3. 3. Dispositivo per il posizionamento di un pezzo rispetto ad un utensile, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che l’apparecchiatura di misurazione (10) è supportata da una piastra (13) orientabile intorno ad una cerniera (14).
4. 4. Dispositivo per il posizionamento di un pezzo (1) rispetto ad un utensile con l’ausilio di un’apparecchiatura di misurazione (10) collegata operativamente con il controllo numerico della macchina, caratterizzato dal fatto che viene generato un raggio laser di una lunghezza d’onda prestabilita, che il raggio laser viene sdoppiato con l’ausilio di un sistema a specchi e che i due raggi generati vengono inviati verso il materiale con un angolo di incidenza prestabilito, che i raggi laser che si incrociano interagiscono tra di loro e producono una griglia ortogonale rispetto al piano, che la luce del raggio laser viene interrotta quando il materiale si muove lungo un’area di misurazione e che questa interruzione della luce del raggio laser sarà rilevata da un sensore ottico e convertita in un segnale elettrico la cui frequenza fornisce informazioni sulla velocità del materiale, la posizione del pezzo nonché la direzione di movimento.
5. 5. Dispositivo, secondo le rivendicazioni 2, 3 e 4, caratterizzato dal fatto che il cono (9), rispettivamente il supporto (16), sono influenzati da una corrente di aria compressa per scopi di pulizia.