ITMI20100545A1 - "impianto per la verniciatura/spruzzatura ed essiccazione di pezzi" - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto d’invenzione a nome:

La presente invenzione riguarda un impianto per la verniciatura o spruzzatura di pezzi comprendente varie stazioni.

Per ragioni di sicurezza e pulizia la verniciatura di pezzi di varie forme e natura è tradizionalmente confinata in ambienti, detti "cabine", provvisti di appositi mezzi di depurazione. Nel corso degli anni, per aumentare la sicurezza degli addetti e al contempo per garantire tempi certi, oltre che per ridurre i costi, lo spostamento manuale dei pezzi da verniciare, per portarli dalle stazioni di caricamento alle stazioni di verniciatura o spruzzatura racchiuse nelle relative cabine e poi alle stazioni di essiccazione, è stato sostituito da dispositivi di movimentazione automatici.

Nell'ambito della verniciatura di pezzi che per la loro natura potevano essere appesi, si è fatto ampio uso di tali dispositivi di movimentazione automatici del convenzionale tipo dotato di catene aeree alle quali sono appesi, tramite apposite bilancelle, i singoli pezzi o gruppi di pezzi. La movimentazione delle catene permette di portare le bilancelle, a cui sono appesi i relativi pezzi, nelle varie stazioni di lavorazione dell'impianto, senza l'utilizzo di risorse umane. In particolare le catene di tali dispositivi di movimentazione trasportano i pezzi ad esse appesi in una successione di stazioni disposte in linea, dalla stazione di caricamento in cui i pezzi grezzi vengono appesi alle bilancelle a loro volta appese alle suddette catene, sino alla stazione di scaricamento dei pezzi finiti, passando da stazioni intermedie consecutive di verniciatura prima e poi di essiccazione.

Come detto, le suddette catene mo vimentano i pezzi da verniciare ed essiccare tra le varie stazioni che si susseguono in modo lineare. Ciò comporta una dislocazione in linea, sul suolo, delle varie stazioni, con ingombri che devono tener conto della morfologia e dei limiti dei dispositivi di movimentazione (come detto, del tipo a catena). In sintesi, le varie stazioni che caratterizzano il ciclo lavorativo sono disposte una dopo l'altra secondo un preciso ordine lineare impostato al momento del progetto e realizzato con la costruzione dell'impianto di verniciatura e del relativo dispositivo di movimentazione.

E' da tener presente che negli ultimi anni, sia a livello industriale che artigianale, il mercato ha richiesto sempre più la verniciatura di pezzi in lotti sempre più piccoli e diversi da loro, con la conseguenza necessità di dover modificare piuttosto spesso e in tempi brevi i cicli di lavorazione di un impianto di verniciatura ed essiccazione (cosiddetta lavorazione just in time).

Va ancora tenuto presente che per apportare delle modifiche di ciclo ad un tradizionale impianto di verniciatura ed essiccazione è necessario smontare l'impianto stesso, reimpostarlo cambiando l'ordine di successione delle stazioni e rimontarlo. Ciò richiede mesi di lavoro e ingenti costi.

E' importante anche tener presente che, poiché un ciclo di verniciatura ed essiccazione comprende diverse successive lavorazioni o trattamenti che avvengono in una serie di stazioni in linea, la velocità della catena del relativo dispositivo di movimentazione deve uniformarsi al tempo più lungo impiegato dalla lavorazione/trattamento eseguito in una determinata stazione. Si penalizzano così tutte le rimanenti stazioni e tanto più quanto più il tempo di lavorazione in una stazione è minore di quello della stazione col tempo di lavorazione più lungo.

Per ovviare a questi inconvenienti è stato realizzato un impianto di verniciatura ed essiccazione dotato di un dispositivo di movimentazione birotaia, denominato power and free, in cui un costosissimo sistema elettronico gestisce un elevato numero di scambi automatici così da poter modificare, entro certi limiti, la successione delle stazioni od i tempi di permanenza dei pezzi nelle stesse. Tale impianto, oltre ad essere molto costoso e a non dare tutta la libertà che sarebbe auspicabile, comporta elevati costi di manutenzione, necessita per il suo funzionamento di personale ad elevata qualificazione e, infine, comporta l'occupazione di considerevoli spazi in pianta. Inoltre, nel caso siano previste stazioni in cui i pezzi verniciati debbano essere essiccati in forni ad aria calda, tale impianto presenta l'ulteriore inconveniente di non permettere la suddivisione dell'essiccazione in fasi distinte di temperatura ed umidità all'interno dei forni di essiccazione.

La presente invenzione si propone di superare gli inconvenienti sopra specificati.

Tale scopo viene raggiunto grazie all'impianto per la verniciatura o spruzzatura ed essiccazione secondo la presente invenzione, comprendente:

almeno una stazione di caricamento dei pezzi da verniciare o spruzzare;

un determinato numero di stazioni di lavorazione racchiuse in relative cabine, in modo da poter effettuare tutte le inerenti lavorazioni che possono essere richieste, le stazioni di lavorazione comprendendo almeno una stazione di verniciatura e almeno una stazione di essiccazione;

almeno una stazione di scaricamento dei pezzi finiti;

mezzi per movimentare i pezzi tra le varie stazioni che sono tutte disposte in linea;

caratterizzato dal fatto che suddetti mezzi di movimentazione comprendono almeno un dispositivo di translazione longitudinale spostabile parallelamente alla linea delle stazioni; e che in ciascuna stazione è previsto almeno un primo mezzo di translazione dei pezzi presenti in una stazione in direzione trasversale alla linea delle stazioni, ciascun dispositivo di translazione longitudinale essendo dotato di due secondi mezzi di translazione dei pezzi in direzione trasversale alla linea delle stazioni.

Può essere conveniente prevedere più dispositivi di translazione longitudinale su un lato della linea delle stazioni. In questo caso è conveniente prevedere almeno una stazione intermedia di sosta, in cui un dispositivo di translazione longitudinale può depositare provvisoriamente le bilancelle con i relativi pezzi, e dalla quale tali bilancelle possono essere prelevati da un altro dispositivo di translazione longitudinale.

Può anche risultare conveniente far coincidere le stazioni di caricamento con le stazioni di scaricamento, cioè nella stessa stazione può avvenire sia il caricamento dei pezzi da verniciare sulle bilancelle che lo scaricamento dei pezzi finiti.

L'invenzione risulterà più facilmente comprensibile dalla seguente descrizione di una sua forma di realizzazione esemplificativa. In tale descrizione si farà riferimento ai disegni allegati, in cui:

la fig. 1 è una vista in pianta, molto schematica, di un impianto di verniciatura secondo la presente invenzione;

la fig. 2 ne è una vista in elevazione secondo la traccia 2-2 di fig. 1.

Nelle figure è illustrato un impianto di verniciatura indicato nel suo complesso con 10. Tale impianto comprende , nel caso specifico, tre stazioni di caricamento dei pezzi da verniciare, indicate rispettivamente con 11, 12, 13, che in questo impianto corrispondono anche alle stazioni di scaricamento. Come si vede le stazioni 11, 12 e 13 sono disposte in linea come del resto le due stazioni di verniciatura 14 e 15 e le due stazioni di essiccazione 16 e 17 (ovviamente, il numero delle stazioni di caricamento/scaricamento, di verniciatura e di essiccazione potrà essere diverso, a seconda delle esigenze e delle scelte progettuali). A parte le stazioni di caricamento/scaricamento 11-13, le altre stazioni (da 14 a 17) sono contenute in relative apposite convenzionali cabine dotate di convenzionali impianti depuranti (tali cabine essendo indicate schematicamente in fig. 1 con dei rettangoli che racchiudono le relative stazioni 14-17).

In ciascuna delle stazioni da 11 a 17 è presente un primo binario orizzontale appeso ad un'apposita struttura di sostegno (non mostrata per semplicità) e in particolare alla struttura della cabina, se quest'ultima è presente. Come si vede dalle figure, tali primi binari, indicati rispettivamente con i numeri di riferimento da 18 a 24, hanno direzione trasversale rispetto alla direzione longitudinale di allineamento delle stazioni 11-17. Sui primi binari trasversali 18-24 possono essere appese e scorrere nei due sensi convenzionali bilancelle alle quali vengono appesi i pezzi da verniciare o spruzzare. Nel caso specifico della stazione di verniciatura 14 (si veda la fig. 2) un pezzo 26, a forma di cornice è appeso ad una bilancella 25 dotata di ruote 27 che gli permettono di scorrere sul relativo binario trasversale 21. I binari trasversali 18-24 costituiscono in sostanza il sopra nominato primo mezzo di translazione trasversale.

Dalle figure si vede anche che l'impianto di verniciatura/spruzzatura ed essiccazione 10 comprende pure un dispositivo di translazione longitudinale, indicato nel suo complesso con 28, dotato di ruote 35 (fig. 2) e motorizzato in modo da essere spostabile nei due sensi (come indicato dalle frecce 34A e 34B) parallelamente alla linea delle stazioni 11-17 grazie a una coppia di binari 29. Il dispositivo di translazione longitudinale 28 comprende una struttura 30 alla quale, nel caso specifico, sono appesi due secondi binari trasversali 31 e 32 che hanno la stessa elevazione dei primi binari trasversali 18-24. Pertanto, quando uno dei secondi binari trasversali 31, 32 è allineato ad uno dei primi binari 18-24, è possibile spostare una bilancella 25 con i relativi pezzi 26 dal relativo un primo binario al corrispondente secondo binario e viceversa. Tale spostamento si ottiene mediante un dispositivo di accompagnamento 33 montato sulla struttura 30 del dispositivo di translazione longitudinale 28. Tale dispositivo 33 è in sostanza un convenzionale translatore meccanico dotato di pinza per agganciare le bilancelle 25 e poi spingerle o trascinarle per esempio lungo i binari trasversali 21 e 32 allineati (come si vede in fig. 1). Si fa notare che i primi binari trasversali 18-24 e i secondi binari trasversali 31 e 32 costituiscono in sostanza quelli che in precedenza sono stati chiamati rispettivamente primi mezzi di translazione trasversale dei pezzi presenti in una stazione e secondi mezzi di translazione trasversale dei pezzi.

E' stato anche già accennato che, se serve, si potrà anche prevedere più di un dispositivo di translazione longitudinale su un lato della linea, nel senso che, ad esempio, sui binari 29 possono scorrere due (o più) dispositivi come il 28. In questo caso si pre dispongono u na o più stazioni intermedie di sosta per le bilancelle con relativi pezzi. In particolare si può collocare una stazione di sosta ad esempio tra la stazione di verniciatura 15 e la stazione di essiccazione 16, nella quale un dispositivo di translazione longitudinale 28 porta una bilancella 25 con i relativi pezzi 26 verniciati prelevati nella stazione di verniciatura 14, lasciandoli provvisoriamente in tale stazione di sosta, dalla quale un secondo dispositivo di translazione longitudinale come il 28 e che scorre sugli stessi binari 29 preleverà le stesse bilancelle 25 per portarle, per esempio nella prima stazione di essiccazione 16 (ovviamente dopo che il primo dispositivo di translazione longitudinale si sarà spostato in direzione della freccia 34B per far posto all'altro dispositivo di translazione longitudinale).

Va ancora aggiunto che almeno in alcune stazioni può essere molto conveniente prevedere più di un primo mezzo di translazione trasversale per stazione, e in particolare due primi binari trasversali, distanziati tra loro della stessa distanza dei due secondi binari trasversali 31 e 32 del dispositivo di translazione longitudinale 28. Ciò consente di caricare le bilancelle 25, con i pezzi 26 da verniciare, che ad esempio si trovano su uno dei due secondi binari (per esempio il 32), su uno dei due suddetti primi binari per esempio di una stazione di verniciatura e contemporaneamente di scaricare dall’altro primo binario della stessa stazione le bilancelle 25, con i pezzi 26 già verniciati in tale stazione, portandole sull’altro secondo binario trasversale 31 del dispositivo di translazione longitudinale 28, riducendo così in questa stazione in modo significativo i tempi di carico e scarico delle bilancelle.

Da quanto precede dovrebbe già risultare chiaro per un esperto del settore il funzionamento dell'impianto di verniciatura/spruzzatura ed essiccazione secondo la presente invenzione. Tuttavia, per maggior chiarezza, si descriverà brevemente il funzionamento dell’impianto 10 di cui alle figure.

In una delle stazioni di caricamento/scaricamento, per esempio la 11, vengono appesi ad una bilancella 25, scorrevole sul primo binario trasversale 18, uno o più pezzi da verniciare o spruzzare (per esempio il pezzo 26 visibile in fig. 2). Il dispositivo di translazione longitudinale 28 viene spostato lungo i binari longitudinali 29 in modo che, ad esempio, il secondo binario trasversale 32 si trovi allineato al primo binario trasversale 18 della stazione 11. Attivando il dispositivo di accompagnamento 33 è possibile far passare la bilancella 25 con il pezzo 26 dal primo binario 18 al secondo binario 32. Il dispositivo di translazione longitudinale 28 si sposta ora, con il pezzo 26, lungo i binari 29 per posizionarsi in corrispondenza della voluta stazione di verniciatura, per esempio la stazione 14, in modo che il suo secondo binario 31 risulti allineato con il primo binario 21 di tale stazione. Azionando il dispositivo di accompagnamento 33 è possibile far passare una bilancella 25 con un pezzo 26, che si suppone già verniciato nella stazione 14, dal primo binario 21 al secondo binario 31. Un piccolo spostamento longitudinale del dispositivo di translazione longitudinale 28 permette ora di allineare il suo secondo binario 32 (con il pezzo 26 da verniciare) col primo binario 21 della stazione 14. L'azionamento del dispositivo di accompagnamento 33 permette di portare la bilancella 25 con il pezzo da verniciare 26 dal secondo binario 32 al primo binario 21. Nella cabina della stazione di verniciatura 21 può ora essere verniciato il nuovo pezzo 26. Supponendo che il pezzo 26 precedentemente verniciato nella stazione 14 non debba subire ulteriori verniciature e richieda soltanto una semplice essiccazione, il dispositivo di translazione longitudinale 28 viene fatto spostare lungo i binari 29, per portarsi ad esempio in corrispondenza della prima stazione di essiccazione 16 in modo che il suo secondo binario 32 si allinei al primo binario 23 di tale stazione, per cui è possibile, mediante il dispositivo di accompagnamento 33, portare una bilancella 25 con un pezzo 26 in precedenza essiccato nella stazione 16, dal primo binario 23 al secondo binario 32. Spostando di poco il dispositivo di translazione longitudinale 28 in modo che il suo secondo binario 31 si allinei al primo binario 23 è possibile far passare la bilancella 25 con il pezzo 26 verniciato da essiccare sul primo binario 23 della stazione 16, per cui nella relativa cabina può ora avvenire la voluta essiccazione.

Nel frattempo il dispositivo di translazione longitudinale 28 viene fatto spostare in una delle stazioni di caricamento/scaricamento libere, per esempio la stazione 13, in modo che il suo secondo binario 31 con la bilancella 25 a cui è appeso il pezzo 26 essiccato possa passare sul primo binario 20 di tale stazione, dove il pezzo finito può essere scaricato.

Dal semplice esempio di funzionamento sopra descritto si comprende come l'impianto di verniciatura/spruzzatura 10 permette di eseguire lavorazioni personalizzate del tipo just in time, rendendo economiche anche le lavorazioni di piccoli lotti di pezzi da verniciare/spruzzare. Si comprende pure come tale impianto possa essere realizzato in modo da risultare molto compatto e occupare un'area ridotta rispetto agli impianti noti. Grazie all'impianto secondo l'invenzione è inoltre possibile dare ad ogni stazione un tempo di permanenza del pezzo variabile, evitando che tutte le bilancelle presenti nel ciclo di lavoro si debbano uniformare al tempo più lungo di permanenza in una stazione.

L'impianto secondo l'invenzione permette anche di ridurre considerevolmente il costo del dispositivo di movimentazione dei pezzi rispetto ad un impianto Power and Free. Vi è inoltre la possibilità di poter modificare in qualsiasi momento il numero e la qualità delle stazioni senza interrompere la produzione dell'impianto, essendo perfino possibile effettuare la manutenzione dell'impianto (per esempio il lavaggio e la pulizia per cambio colore) o la riparazione in una stazione, senza fermare tutto l'impianto, semplicemente predisponendo in parallelo alla stazione interessata un'altra stazione con caratteristiche uguali che possa prenderne il posto.

E' importante far notare che l'impianto secondo l'invenzione non prevede utenze elettriche o pneumatiche nelle stazioni, che potrebbero essere classificate come zone esplosive o con forte presenza di polveri o solventi. Inoltre l'impianto richiede per il suo funzionamento un ridottissimo numero di motori elettrici , con conseguente bassa probabilità di rotture. In pratica per l'impianto 10 serve un motore per spostare il dispositivo di translazione longitudinale 28 lungo i binari 29 e un altro per azionare il dispositivo di accompagnamento 33.

E' pure importante notare che non essendo l'impianto dotato di dispositivo di movimentazione avente un binario con all'interno una catena, entrambi passanti nella parte alta delle cabine (come è invece per gli impianti noti con dispositivo di movimentazione a catena), disponendo i primi binari porta bilancelle ad elevazione minore rispetto al soffitto della cabina, è possibile predisporre un robot di verniciatura sospeso al tetto della cabina che possa spostarsi tra soffitto della cabina e il suddetto primo binario così da riuscire a verniciare entrambe le facce di un pezzo, il che si traduce in un notevole vantaggio.

Infine, nel caso si dovesse eseguire un ciclo di verniciatura ed essiccazione, l'impianto secondo l'invenzione consente di dividere in modo netto, la fase di appassimento da quelle di essiccazione (una o più), caratterizzando le stesse con temperature e gradi di umidità diversi, secondo quanto richiesto dal produttore delle vernici impiegate.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto (10) per la verniciatura o spruzzatura ed essiccazione di pezzi (26), comprendente: almeno una stazione di caricamento (11-13) dei pezzi (26) da verniciare o spruzzare; un determinato numero di stazioni di lavorazione (14-17) racchiuse in relative cabine, in modo da poter effettuare tutte le inerenti lavorazioni che possono essere richieste, le stazioni di lavorazione (14-17) comprendendo almeno una stazioni di verniciatura (14, 15) e almeno una stazione di essiccazione (16, 17); almeno una stazione di scaricamento (11-13) dei pezzi (26) finiti; mezzi (28) per movimentare i pezzi (26) tra le varie stazioni (11-17) che sono tutte disposte in linea; caratterizzato dal fatto che suddetti mezzi di movimentazione comprendono almeno un dispositivo di translazione longitudinale (28) spostabile parallelamente alla linea delle stazioni (11-17); e che in ciascuna stazione (11-17) è previsto almeno un primo mezzo di translazione (18-24) dei pezzi (26) presenti in una stazione (11-17) in direzione trasversale alla linea delle stazioni, ciascun dispositivo di translazione longitudinale (28) essendo dotato di due secondi mezzi di translazione (31, 32) dei pezzi (26) in direzione trasversale alla linea delle stazioni (11-17).
2. 2. Impianto (10) secondo la rivendicazione 1, in cui, nel caso di più dispositivi di translazione longitudinale (28) su un lato della linea delle stazioni (11-17), è prevista almeno una stazione intermedia di sosta in cui un dispositivo di translazione longitudinale (28) può depositare provvisoriamente i relativi pezzi (26), e dalla quale tali pezzi (26) possono essere prelevate da un altro dispositivo di translazione longitudinale (28).
3. 3. Impianto (10) secondo la rivendicazione 1, in cui ciascun primo mezzo di translazione trasversale comprende un primo binario (18-24) orizzontale appeso ad un'apposita struttura e in particolare alla struttura della cabina se è presente, al quale primo binario (18-24) è appesa e può scorrere nei due sensi almeno una bilancella (25) alla quale appendere i pezzi (26); i secondi mezzi di translazione trasversale comprendono due secondi binari (31, 32) orizzontali; i dispositivi di translazione longitudinale (28) comprendono una struttura (30) alla quale sono appesi i due secondi binari trasversali (31, 32) che hanno la stessa elevazione dei primi binari trasversali (18-24); ed essendo inoltre previsto un dispositivo di accompagnamento (33) per spingere o trascinare una bilancella (25) lungo i primi (18-24) e secondi (31, 32) binari trasversali quando allineati.
4. 4. Impianto secondo la rivendicazione 3, in cui in almeno parte delle stazioni (11-17) sono previsti due primi mezzi di translazione trasversale e nelle restanti stazioni è previsto un solo primo mezzo di translazione trasversale.
5. 5. Impianto (10) secondo la rivendicazione 3, in cui i dispositivi di translazione longitudinale (28) disposti su un lato della linea sono scorrevoli nei due sensi sulla stessa coppia di binari longitudinali (29) disposti sullo stesso lato.
6. 6. Impianto (10) secondo la rivendicazione 5, in cui lo scorrimento del dispositivo di translazione longitudinale (28) sui binari longitudinali (29) è ottenuto mediante l'impiego di un relativo motore elettrico.
7. 7. Impianto (10) secondo la rivendicazione 3, in cui il dispositivo di accompagnamento (33) è supportato dalla struttura (30) del dispositivo di translazione longitudinale e viene azionato mediante un motore elettrico.
8. 8. Impianto (10) secondo la rivendicazione 1, in cui le stazioni (11-13) di caricamento coincidono con le stazioni di scaricamento.