ITMI20101511A1

ITMI20101511A1 - PROCEDURE AND DEVICE TO ORIENTATE THE INITIAL PORTION OF A TUBE ON THE BASIS OF THE PROCESSING PROGRAM

Info

Publication number: ITMI20101511A1
Application number: IT001511A
Authority: IT
Inventors: Aurelio Crippa; Alessandro Pace
Original assignee: Crippa Spa
Priority date: 2010-08-05
Filing date: 2010-08-05
Publication date: 2012-02-06

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: Procedimento e dispositivo per orientare la porzione iniziale di un tubo in base al programma di lavorazione. attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION entitled: Process and device for orienting the initial portion of a tube according to the machining program.

Scopo dell’invenzione Purpose of the invention

I tubi curvati per formare una o più spire, preferibilmente elicoidali sono ad esempio utilizzate come scambiatore di calore, la c.d. serpentina. La precisione deH’orientamento secondo il programma di lavorazione della porzione iniziale del tubo curvato, ad esempio nel caso della citata serpentina, è molto importante per consentire un agevole collegamento di detta serpentina con le altre porzioni dell’apparecchiatura ove la serpentina viene installata. Scopo della presente invenzione è quello di individuare un procedimento per macchine curva tubi ed il relativo dispositivo idoneo a curvare un tubo aventi un andamento spiraliforme in modo tale che la porzione iniziale del tubo sia orientata secondo il programma di lavorazione. The tubes bent to form one or more coils, preferably helical, are for example used as a heat exchanger, the so-called serpentine. The precision of the orientation according to the processing program of the initial portion of the curved tube, for example in the case of the aforementioned coil, is very important to allow an easy connection of said coil with the other portions of the equipment where the coil is installed. The object of the present invention is to identify a process for tube bending machines and the relative device suitable for bending a tube having a spiral shape so that the initial portion of the tube is oriented according to the processing program.

Lo stato dell’arte The state of the art

L’orientamento della porzione iniziale di un tubo curvato in modo da formare una o più spirali è ottenuto secondo la tecnica nota mediante un procedimenti di curvatura dei tubi ed il relativo dispositivo che prevede il posizionamento di un sensore nell’esatta posizione che dovrà raggiungere la porzione iniziale del tubo al termine del ciclo di lavorazione stabilito dal programma di lavorazione. The orientation of the initial portion of a tube bent so as to form one or more spirals is obtained according to the known technique by means of a tube bending procedure and the relative device which provides for the positioning of a sensor in the exact position that must reach the initial portion of the tube at the end of the machining cycle established by the machining program.

La tecnica nota ha l'inconveniente di incontrare grandi difficoltà nel posizionare e mantenere detto sensore nell’esatta posizione durante i vari cicli di produzione. La tecnica nota impone altresì di modificare fisicamente la posizione del sensore nel caso la macchina curva tubi debba prevedere lavorazioni diverse circa il diametro della spira da formare o circa la posizione della porzione iniziale del tubo curvato. The known technique has the drawback of encountering great difficulties in positioning and maintaining said sensor in the exact position during the various production cycles. The known technique also requires physically modifying the position of the sensor if the tube bending machine has to foresee different machining operations about the diameter of the loop to be formed or about the position of the initial portion of the curved tube.

Esposizione dell'invenzione Presentation of the invention

Oggetto della presente invenzione è un procedimento attuato da un dispositivo in grado di orientare la porzione iniziale di un tubo curvato per formare una o più spire, preferibilmente elicoidali, nella direzione stabilita dal programma di lavorazione. Detto dispositivo è installato su una macchina curva tubi. Esso è dotato di almeno un dispositivo elettronico di rilevamento di presenza, preferibilmente un sensore di presenza o una telecamera opportunamente posizionato, un dispositivo elettronico programmabile, preferibilmente una unità elettronica programmabile, idoneo ad elaborare il segnale fornito da detto dispositivo di rilevamento di presenza per comandare almeno un utensile di curvatura di una macchina curva tubi in modo da correggere la curvatura di detto tubo per collocare la porzione iniziale del tubo nella direzione stabilita dal programma di lavorazione. Il procedimento ed il dispositivo oggetto della presente invenzione risolvono vantaggiosamente i problemi della tecnica nota, superando i problemi di posizionamento e di mantenimento in posizione del sensore utilizzato nella tecnica nota. The object of the present invention is a process implemented by a device capable of orienting the initial portion of a curved tube to form one or more coils, preferably helical, in the direction established by the machining program. This device is installed on a tube bending machine. It is equipped with at least one electronic presence detection device, preferably a presence sensor or a suitably positioned camera, a programmable electronic device, preferably a programmable electronic unit, suitable for processing the signal supplied by said presence detection device to control at least one bending tool of a tube bending machine so as to correct the curvature of said tube to place the initial portion of the tube in the direction established by the machining program. The method and the device object of the present invention advantageously solve the problems of the known art, overcoming the problems of positioning and maintaining in position the sensor used in the known art.

Queste ed altre soluzioni saranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente e da una forma di realizzazione, illustrata a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle figure allegate e nella descrizione di dette figure. These and other solutions will be more evident from the following description and from an embodiment, illustrated purely by way of non-limiting example in the attached figures and in the description of said figures.

II dispositivo oggetto presente invenzione prevede: (i) un dispositivo elettronico programmabile, preferibilmente una unità di controllo programmabile ma anche una dispositivo integrabile nelle unità di controllo programmabili che usualmente equipaggiano le macchine curva tubi in commercio. Detto dispositivo elettronico programmabile è idonei a comandare gli utensili di curvatura che deformano il tubo da curvare per formare una o più spire, preferibilmente elicoidali che equipaggiano le macchine curva tubi in commercio; (ii) un dispositivo di rilevamento di presenza, preferibilmente un sensore di presenza ovvero una telecamera. Detto sensore di presenza è preferìbilmente installato al dì sotto dell’area di sviluppo di curvatura del tubo ed in prossimità dell’area nella quale si dovrà posizionare la porzione iniziale del tubo prevista dal programma di lavorazione al termine di ogni singolo ciclo di lavorazione programmato. La telecamera invece è preferibilmente installata al di sopra dell’area di sviluppo di curvatura del tubo. The device object of the present invention provides: (i) a programmable electronic device, preferably a programmable control unit but also a device that can be integrated into the programmable control units that usually equip the tube bending machines on the market. Said programmable electronic device is suitable for controlling the bending tools which deform the tube to be bent to form one or more coils, preferably helical ones, which equip the tube bending machines on the market; (ii) a presence detection device, preferably a presence sensor or a camera. Said presence sensor is preferably installed below the tube bending development area and in the vicinity of the area in which the initial portion of the tube envisaged by the processing program will have to be positioned at the end of each single programmed processing cycle. The camera, on the other hand, is preferably installed above the tube bending development area.

La scelta del dispositivo di rilevamento di presenza tra il sensore di presenza o la telecamera deve essere dettata, preferibilmente ma non esclusivamente, dalla duttilità che deve avere la macchina curva tubi equipaggiata con il dispositivo oggetto della presente invenzione. The choice of the presence detection device between the presence sensor or the camera must be dictated, preferably but not exclusively, by the ductility that the tube bending machine equipped with the device object of the present invention must have.

Il sensore di presenza è preferibile nel caso il procedimento ed il relativo dispositivo installato sulla macchina curva tubi sia destinato a correggere la direzione della parte iniziale del tubo dell’ultima spira della tubo curvato in modo spiraliforme. Si deve infatti tenere in considerazione il fatto che durante il processo di formatura del tubo non è rilevante l’esatta direzione della porzione iniziale di tubo al temine della formazione di ciascuna spira, il sensore di posizionamento si è quindi dimostrato essere la soluzione più efficace per il risultato che si voleva ottenere in base alla sperimentazione condotta durante la fase di ricerca e sviluppo dell’invenzione in oggetto. Nel caso invece sia rilevante l’esatta direzione della porzione iniziale di tubo al temine della formazione di ciascuna spira, l’adozione della telecamera è risultata essere la soluzione più efficace per il risultato che si vuole ottenere, sempre in base alla sperimentazione condotta durante la fase di ricerca e sviluppo dell’invenzione in oggetto. The presence sensor is preferable if the procedure and the relative device installed on the tube bending machine is intended to correct the direction of the initial part of the tube of the last coil of the spiral-shaped tube. In fact, it must be taken into account that during the tube forming process the exact direction of the initial portion of the tube is not relevant at the end of the formation of each loop, the positioning sensor has therefore proved to be the most effective solution for the result to be obtained on the basis of the experimentation carried out during the research and development phase of the invention in question. If, on the other hand, the exact direction of the initial portion of the pipe is relevant at the end of the formation of each loop, the adoption of the camera has proved to be the most effective solution for the result to be obtained, again on the basis of the experimentation conducted during the research and development phase of the invention in question.

Detto dispositivo attua il procedimento oggetto della presente invenzione la quale si sviluppa come segue. Said device carries out the process object of the present invention which develops as follows.

Il dispositivo di rilevamento di presenza fornisce un segnale al dispositivo elettronico programmabili che comanda almeno un utensile di curvatura del tubo in modo da correggere la curvatura del tubo per collocare la porzione iniziale del tubo curvato nella direzione stabilita dal programma di lavorazione. In modo preferito detto dispositivo di rilevamento di presenza misura la posizione della porzione iniziale del tubo di una spira identificata dal programma di lavorazione durante la fase di formazione di detta spira, inviando il relativo segnale a detto dispositivo elettronico programmabile che confronta detta posizione con la posizione ideale della porzione iniziale del tubo stabilita dal programma di lavorazione per detta spira misurata e comanda almeno un utensile di curvatura del tubo di correggere la curvatura del tubo per collocare la porzione iniziale del tubo nella direzione stabilita dal programma di lavorazione. In un altro modo preferito il dispositivo di rilevamento di presenza misura la posizione della porzione iniziale del tubo di almeno una spira identificata dal programma di lavorazione per detta misurazione ed invia il relativo segnale al dispositivo elettronico programmabile. Detto dispositivo elettronico programmabile calcola il diametro effettivo della spira misurata utilizzando un apposito software installato su detto dispositivo elettronico e comanda almeno un utensile di curvatura del tubo di correggere la dimensione del diametro della spira successiva a quella misurata per collocare la porzione iniziale del tubo nella direzione stabilita dal programma di lavorazione. Descrizione delle figure The presence detection device provides a signal to the programmable electronic device which controls at least one pipe bending tool to correct the pipe bending to place the initial portion of the bent pipe in the direction established by the machining program. Preferably, said presence detection device measures the position of the initial portion of the tube of a coil identified by the machining program during the formation phase of said coil, sending the relative signal to said programmable electronic device which compares said position with the position ideal of the initial portion of the tube established by the machining program for said measured coil and commands at least one tube bending tool to correct the tube curvature to place the initial portion of the tube in the direction established by the machining program. In another preferred way, the presence detection device measures the position of the initial portion of the tube of at least one turn identified by the machining program for said measurement and sends the relative signal to the programmable electronic device. Said programmable electronic device calculates the actual diameter of the measured coil using a special software installed on said electronic device and commands at least one pipe bending tool to correct the size of the diameter of the coil following the one measured in order to place the initial portion of the pipe in the direction established by the machining program. Description of the figures

Figura 1 mostra una vista prospettica del complesso del dispositivo oggetto della presente invenzione in una prima fase del processo di curvatura spiraliforme del tubo. Figure 1 shows a perspective view of the assembly of the device object of the present invention in a first phase of the spiral-shaped bending process of the tube.

La Figura 2 mostra una vista prospettica del complesso del dispositivo oggetto della presente invenzione in una fase successiva nella quale l’utensile di curvatura ha modificato la sua azione di deformazione del tubo rispetto alla fase precedente, evidenziata nella figura 1, per correggere la curvatura di detto tubo al fine di collocare la porzione iniziale del tubo curvato nella direzione stabilita dal programma di lavorazione. Nella figura 1 il tubo (1) da curvare è curvato dagli utensili di curvatura (2<1>e 2<2>) per formare una o più spire, preferibilmente elicoidali. Durante la lavorazione del tubo (1) secondo quanto stabilito dal programma di lavorazione, il dispositivo di rilevamento di presenza, rappresentato dal sensore (3) di presenza è attivato per rilevare la direzione della porzione iniziale (P) del tubo (1) quando detta porzione (P) transita nell’area di operatività di detto sensore (3). Figure 2 shows a perspective view of the assembly of the device object of the present invention in a subsequent phase in which the bending tool has modified its deformation action of the tube with respect to the previous phase, highlighted in Figure 1, to correct the curvature of said tube in order to place the initial portion of the curved tube in the direction established by the machining program. In Figure 1 the tube (1) to be bent is bent by the bending tools (2 <1> and 2 <2>) to form one or more coils, preferably helical. During the processing of the pipe (1) according to what is established by the processing program, the presence detection device, represented by the presence sensor (3), is activated to detect the direction of the initial portion (P) of the pipe (1) when said portion (P) passes through the operating area of said sensor (3).

La posizione del sensore (3) nella rappresentazione grafica della figura (1) è accanto al tubo (1) all’inizio del ciclo di curvatura per motivi grafici ma, come sopra detto, detta posizione è preferibilmente al di sotto dell’area di sviluppo di curvatura del tubo ed in prossimità dell’area di posizionamento della porzione iniziale del tubo prevista dal programma di lavorazione al termine di ogni singolo ciclo di lavorazione programmato. In via sperimentale è stata infatti possibile constatare che detti posizionamenti sono preferiti poiché si sono rivelati essere agilmente integrabili come accessorio alle macchine curva tubi attualmente in commercio. The position of the sensor (3) in the graphic representation of figure (1) is next to the tube (1) at the beginning of the bending cycle for graphic reasons but, as mentioned above, this position is preferably below the development area bending of the tube and in the vicinity of the positioning area of the initial portion of the tube foreseen by the machining program at the end of each single programmed machining cycle. In fact, experimentally, it has been possible to ascertain that said positioning are preferred since they have proved to be easily integrated as an accessory to the tube bending machines currently on the market.

La figura 1 mostra con una linea tratteggiata lo sviluppo della spira curvata nel caso non venisse corretta con il risultato che la porzione iniziale del tubo (P) al termine della formazione della spira si troverebbe in direzione diversa rispetto alla direzione ideale della porzione iniziale (Ρ' ) del tubo (1 ) prevista dal programma di lavorazione. Figure 1 shows with a dashed line the development of the curved coil if it is not corrected with the result that the initial portion of the pipe (P) at the end of the formation of the coil would be in a different direction than the ideal direction of the initial portion (Ρ ') of the tube (1) required by the machining program.

La figura 2 mostra il tubo (1) curvato per formare una spira al termine della curvatura, dopo essere stato sottoposto al procedimento ed al dispositivo oggetto della presente invenzione. La direzione della porzione iniziale (P) del tubo (1) è coincidente con la direzione ideale della porzione iniziale (Ρ') del tubo (1). Con una linea tratteggiata è evidenziata la spira come si sarebbe sviluppata in assenza dell’applicazione del procedimento e del dispositivo oggetto della presente invenzione. Nella figura 2 è altresì rappresentato con una linea continua l’utensile 2<2>in una diversa posizione rispetto alla figura 1 in quanto detto utensile è intervenuto per correggere la curvatura del tubo (1) in base alle istruzioni ricevute dal dispositivo elettronico programmabile (4), non rappresentato graficamente. Detto utensile 2<2>è altresì rappresentato con un tratteggio nella posizione che aveva nella figura 1. Come indicato nella descrizione della figura 1, il sensore (3) rileva la direzione della porzione iniziale (P) ed evidenzia che la porzione iniziale (P) del tubo (1) avrebbe una direzione diversa rispetto a quella prevista dal programma di lavorazione mantenendo la medesima impostazione di curvatura. Figure 2 shows the tube (1) bent to form a turn at the end of the bending, after having been subjected to the process and device object of the present invention. The direction of the initial portion (P) of the pipe (1) coincides with the ideal direction of the initial portion (Ρ ') of the pipe (1). A dotted line highlights the loop as it would have developed in the absence of the application of the process and device object of the present invention. In figure 2 the tool 2 <2> is also represented with a continuous line in a different position with respect to figure 1 since said tool has intervened to correct the curvature of the tube (1) based on the instructions received from the programmable electronic device ( 4), not represented graphically. Said tool 2 <2> is also represented with a dashed line in the position it had in figure 1. As indicated in the description of figure 1, the sensor (3) detects the direction of the initial portion (P) and highlights that the initial portion (P ) of the tube (1) would have a different direction than that foreseen by the machining program while maintaining the same curvature setting.

Secondo il procedimento oggetto della presente invenzione, il sensore (3) di presenza invia il segnale rappresentativo la direzione della porzione (P) ad un dispositivo elettronico programmabile (4), non rappresentato graficamente, preferibilmente una unità di controllo programmabile essendo detto tipo di unità programmabili con più facilità. Detto dispositivo elettronico programmabile elabora il segnale ricevuto e comanda almeno l’utensile 2<2>di correggere la curvatura, rappresentata graficamente nella figura 2 dalla diversa posizione dell’utensile 2<2>rispetto alla figura 1 e da detto utensile 2<2>rappresentato con un tratteggio nella posizione che aveva nella figurai. Con l’intervento dell’utensile 2<2>secondo i comandi ricevuti dal dispositivo elettronico programmabile (4), la curvatura del tubo viene corretta e la porzione iniziale (P) del tubo (1) è posta nella direzione ideale della porzione iniziale (Ρ') del tubo (1) secondo il programma di lavorazione. According to the process object of the present invention, the presence sensor (3) sends the signal representing the direction of the portion (P) to a programmable electronic device (4), not represented graphically, preferably a programmable control unit being said type of unit programmable more easily. Said programmable electronic device processes the received signal and commands at least tool 2 <2> to correct the curvature, graphically represented in figure 2 by the different position of tool 2 <2> with respect to figure 1 and by said tool 2 <2> represented with a hatch in the position it had in the figure. With the intervention of tool 2 <2> according to the commands received from the programmable electronic device (4), the curvature of the tube is corrected and the initial portion (P) of the tube (1) is placed in the ideal direction of the initial portion ( Ρ ') of the tube (1) according to the machining program.

Claims

R I V E N D I C AZ I O N I 1.

Orientation process of the initial portion of a tube subjected to the processing of a tube bending machine which spirally bends a tube, preferably forming a plurality of turns characterized in that it comprises at least one suitably positioned presence detection device and an electronic device programmable, preferably a programmable control unit suitable for processing the signal provided by said presence detection device to control at least one pipe bending tool so as to correct the bending of the pipe to place the initial portion of the bent pipe in the direction established by the machining program; 2.

Orientation method of the initial portion of a pipe according to claim 1 characterized in that the presence detection device is a presence sensor; 3.

Method of orienting the initial portion of a tube according to claim 1 characterized in that the presence detection device is a television camera; 4.

Orientation process of the initial portion of a pipe according to claim 1 characterized in that the presence detection device measures the position of the initial portion of the pipe of a coil identified by the program for said measurement during the formation phase of said coil by sending the relative signal to the programmable electronic device which compares said position with the ideal position of the initial portion of the pipe established by the machining program for said measured coil and commands at least one pipe bending tool to correct the pipe curvature to position the initial portion of the pipe in the direction established by the machining program; 5.

Orientation process of the initial portion of a pipe according to claim 1 characterized in that the presence detection device measures the position of the initial portion of the pipe of at least one loop identified by the program for said measurement by sending the relative signal to a programmable device which calculates the actual diameter of the coil measured using special software and commands at least one pipe bending tool to correct the size of the diameter of the coil following the one measured to place the portion 6. an initial one of the pipe in the direction established by the machining program;

7. Device for tube bending machine for realizing one or more of the processes of claims 1 to 5 comprising tools for bending a tube and a programmable control unit characterized by providing at least one presence detection device

8. Device for pipe bending machine according to claim 6 characterized in that the presence detection device is a presence sensor;

9. Pipe bending machine device according to claim 7 characterized by the fact that the presence sensor is positioned below the bending area of the pipe;

10. Device for pipe bending machine according to claim 8 characterized by the fact that the presence sensor is installed in the vicinity of the positioning area of the initial portion of the pipe envisaged by the processing program at the end of each single scheduled processing cycle.

11. Pipe bending machine device according to claim 6 characterized by the fact that the presence detection device is a camera positioned above the bending area of the pipe.