ITMI20130803A1 - Apparato e metodo per il controllo della rettilineità di barre trafilate - Google Patents

Description

APPARATO E METODO PER IL CONTROLLO DELLA RETTILINEITÀ DI

BARRE TRAFILATE

La presente invenzione riguarda in generale il settore della trafilatura ed in particolare un apparato ed un metodo per il controllo in linea della rettilineità di barre trafilate.

La trafilatura à ̈ una lavorazione per deformazione plastica di materiali metallici eseguita normalmente a freddo, che consiste nella riduzione della sezione trasversale di un manufatto. La trafilatura viene largamente impiegata nella produzione di barre profilate, tubi, tondi e fili metallici in quanto consente di ottenere un’ottima finitura superficiale ed un’elevata precisione dimensionale.

In un impianto di trafilatura un manufatto viene fatto passare mediante un’opportuna azione di tiro attraverso un foro calibrato la cui cavità ha una forma troncoconica convergente nella direzione di avanzamento. All’uscita dal foro calibrato la sezione trasversale del manufatto risulta quindi minore rispetto a quella che esso presenta all’ingresso.

Nonostante l’elevata precisione dimensionale tipica dei processi di trafilatura, à ̈ noto che prodotti trafilati sono affetti da errori di rettilineità. Tipicamente, le barre presentano una lieve curvatura, che determina una freccia, ovvero un errore di rettilineità, misurata in millimetri per metro di lunghezza.

Gli errori di rettilineità possono ad esempio essere causati da un’usura irregolare dei fori calibrati, che determina una fuoriuscita del materiale trafilato non uniforme in direzione circonferenziale. Anche un errato posizionamento dei fori calibrati rispetto alla direzione di tiro del prodotto trafilato può causare problemi di rettilineità.

Gli errori di rettilineità dei manufatti trafilati sono assolutamente indesiderati in vista delle loro lavorazioni successive, in particolare delle lavorazioni di torneria per la produzione di raccorderie metalliche, viti e simili, dove la non perfetta rettilineità di barre trafilate causa notevoli problemi di vibrazione sulle macchine che risultano in difetti di fabbricazione dei pezzi finiti. In questo specifico settore à ̈ dunque di fondamentale importanza che i manufatti rispettino tolleranze di rettilineità molto strette.

Le barre trafilate debbono quindi essere sottoposte a severi controlli di qualità, che ad esempio prevedono l’impiego di strumenti ottici che rilevano la posizione di una pluralità di aree di una barra a distanze prestabilite, ad esempio alle estremità ed in una posizione centrale, e calcolano attraverso un opportuno algoritmo gli errori di rettilineità. I controlli di rettilineità vengono generalmente fatti a campione su un numero limitato di barre trafilate, che allo scopo vengono adagiate su un piano di supporto sopra il quale sono montate una pluralità di telecamere. Sul piano di supporto una barra assume liberamente l’eventuale configurazione ricurva, consentendo quindi di verificare se rientra o meno nelle tolleranze di rettilineità previste per lo specifico impiego.

Tali controlli di qualità risultano perfettibili in particolare rispetto alla possibilità di garantire il controllo in linea di tutte le barre prodotte da un impianto di trafilatura, il che costituisce uno scopo della presente invenzione.

È inoltre uno scopo della presente invenzione quello di fornire un apparato ed un metodo di controllo che consentano di ottenere una precisione di rilevamento degli errori di rettilineità pari a quella consentita dagli attuali apparati e metodi di controllo a campione, compatibilmente con l’esigenza di controllare in linea tutte le barre trafilate prodotte da un impianto di trafilatura senza penalizzarne la produzione oraria.

Detto scopo viene conseguito con un apparato ed un metodo di controllo le cui caratteristiche principali sono rispettivamente specificate nelle rivendicazioni 1 e 17, mentre altre caratteristiche sono specificate nelle restanti rivendicazioni.

Un’idea di soluzione alla base della presente invenzione à ̈ quella di realizzare un apparato di controllo comprendente un insieme di misura associato ad un insieme di supporto e movimentazione configurato per immagazzinare una pluralità di barre ricevute direttamente da un impianto di trafilatura avviandole una dopo l’altra verso una stazione di misura. Questa configurazione consente di disporre l’apparato di controllo in linea con un impianto di trafilatura senza penalizzarne la produzione oraria.

L’insieme di supporto e movimentazione prevede una movimentazione delle barre in una direzione verticale, così consentendo di minimizzare gli ingombri complessivi dell’apparato di controllo. Le barre trafilate vengono ricevute su rispettivi piani di supporto mobili verticalmente in una stazione di prelievo dell’insieme di supporto e movimentazione allineata con l’uscita dell’impianto di trafilatura e vengono sollevate in direzione verticale verso una stazione di misura in prossimità della quale à ̈ disposto l’insieme di misura. L’appoggio delle barre sui piani di supporto non à ̈ continuo, ma discreto in corrispondenza di una pluralità di aree tra loro distanziate, il che minimizza la superficie di contatto consentendo ad una barra di assumere rapidamente la curvatura naturale derivante dal processo di trafilatura. Infatti gli effetti di trattenimento dovuti alle forze di attrito nascenti dal contatto con il piano di appoggio sono assai minori di quelli che deriverebbero dal contatto con una superficie continua. Allo scopo, i piani di supporto comprendono una pluralità di settori tra loro distanziati.

Grazie a questa configurazione à ̈ possibile ottenere una precisione di rilevamento degli errori di rettilineità pari a quella ottenibile con apparati e metodi di controllo a campione noti, compatibilmente con la cadenza produttiva dell’impianto di trafilatura dal quale l’apparato di controllo riceve le barre trafilate.

Secondo una forma realizzativa dell’invenzione, non solo i piani di supporto sono suddivisi in settori, ma anche l’intero insieme di supporto e movimentazione, il cui telaio comprende una pluralità di unità disposte in parallelo. Questa configurazione modulare dell’insieme di supporto e movimentazione à ̈ estremamente vantaggiosa in quanto consente di semplificare la struttura complessiva dell’apparato di controllo.

Ciascuna unità comprende un insieme di settori dei piani di supporto e mezzi di azionamento adatti a consentirne la movimentazione. Per garantire il corretto funzionamento dell’insieme di supporto e movimentazione, il funzionamento delle sue unità à ̈ opportunamente coordinato in modo che gli insiemi di settori che formano i diversi piani di supporto si muovano concordemente mantenendosi allineati.

Secondo una forma realizzativa dell’invenzione, il funzionamento delle unità dell’insieme di supporto e movimentazione à ̈ controllato da un unico motore collegato ad esse attraverso un albero motore ed il movimento dei settori dei piani di supporto à ̈ ottenuto mediante rispettive trasmissioni meccaniche comprendenti ciascuna una ruota dentata calettata sull’albero motore che impegna direttamente i settori dei piani di supporto.

I settori dei piani di supporto sono vincolati alle rispettive unità scorrevolmente lungo apposite guide interne e possono essere vantaggiosamente disposti lungo tali guide a contatto tra loro. In una condizione operativa, i settori mossi dalla ruota dentata si spingono tra loro eliminando così completamente i problemi di posizionamento legati ai giochi e consentendo un’elevatissima precisione di allineamento tra i settori di uno stesso piano di supporto, nonché di coordinamento tra l’apparato di controllo e l’impianto di trafilatura dal quale esso riceve le barre trafilate.

Secondo un’ulteriore forma realizzativa dell’invenzione, la distanza tra le unità del telaio dell’insieme di supporto e movimentazione à ̈ vantaggiosamente regolabile, cosicché l’apparato di controllo può ricevere e misurare barre trafilate di lunghezze differenti.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche dell’apparato e del metodo di controllo secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente descrizione dettagliata e non limitativa di sue forme realizzative con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la figura 1 mostra schematicamente una forma realizzativa dell’apparato di controllo secondo la presente invenzione;

- la figura 2 à ̈ una vista schematica in sezione trasversale dell’apparato di figura 1 secondo un piano passante per la linea II-II;

- la figura 3 mostra un dettaglio III di figura 2;

- la figura 4 mostra un dettaglio IV di figura 2.

Facendo riferimento alle figure 1 e 2, l’apparato di controllo secondo l’invenzione à ̈ complessivamente indicato con il numero di riferimento 100 e comprende un insieme di supporto e movimentazione 200 adatto a ricevere una pluralità di barre da un impianto di trafilatura ed un insieme di misura 300 adatto a misurare la rettilineità di tali barre.

In una condizione operativa, l’apparato di controllo 100 à ̈ inserito in un impianto di trafilatura per barre (non mostrato) ed à ̈ disposto in corrispondenza di un’uscita delle barre finite (non mostrata). Questa configurazione consente il caricamento delle barre trafilate prodotte dall’impianto di trafilatura direttamente nell’apparato di controllo 100, che può così effettuare su ciascuna di esse il controllo della rettilineità.

Le barre trafilate, indicate schematicamente con il numero di riferimento 400 ed aventi ad esempio una sezione trasversale di forma circolare, escono dall’impianto di trafilatura in una direzione orizzontale H sostanzialmente parallela al piano di appoggio dell’apparato di controllo 100 e procedono in tale direzione verso l’apparato di controllo 100 come schematicamente indicato dalla freccia F.

L’insieme di supporto e movimentazione 200 comprende una pluralità di piani di supporto 210 configurati ciascuno per ricevere una barra trafilata 400 in corrispondenza di una stazione di prelievo P e trasportarla in una stazione di misura M in prossimità della quale à ̈ disposto l’insieme di misura 300.

Secondo l’invenzione, i piani di supporto 210 sono mobili in una direzione V generalmente verticale, perpendicolare al piano di appoggio dell’apparato di controllo 100.

I piani di supporto 210 sono vincolati in modo mobile ad un telaio 220 che si estende verticalmente e comprende una base 221 ed una sommità 222. La configurazione dell’insieme di supporto e movimentazione 200 à ̈ tale che i piani di supporto 210 si muovono ciclicamente attorno al telaio 220 salendo dalla base 221 verso la sommità 222 lungo un lato anteriore del telaio 220. In corrispondenza della sommità 222 i piani di supporto 210 ruotano di 180° per poi scendere verso la base 221 lungo un lato posteriore del telaio 220, opposto al lato anteriore rispetto ad una direzione trasversale T perpendicolare alle direzioni orizzontale H e verticale V. In corrispondenza della base 221 del telaio 220 i piani di supporto 210 ruotano nuovamente di 180° tornando sul lato anteriore del telaio 220.

Si distinguono pertanto una direzione di sollevamento L delle barre trafilate 400 dalla base 221 alla sommità 222, parallela e di verso concorde alla direzione verticale V, ed una direzione di discesa D dalla sommità 222 alla base 221, parallela e di verso opposto alla direzione verticale V.

Con particolare riferimento alla figura 2, in una condizione operativa dell’apparato 100 ciascun piano di supporto 210 riceve una barra trafilata 400 in corrispondenza della stazione di prelievo P del telaio 220, che à ̈ disposta in prossimità della sua base 221, e la solleva nella direzione di sollevamento L verso la sommità 222 del telaio 220 in prossimità della quale si trova la stazione di misura M.

L’insieme di misura 300 à ̈ disposto in prossimità della stazione di misura M e comprende una pluralità di telecamere 310 disposte sopra l’insieme di supporto e movimentazione 200 nella direzione verticale V. Le telecamere 310 sono inoltre disposte in parallelo e distanziate nella direzione orizzontale H e sono rispettivamente configurate per inquadrare una pluralità di porzioni discrete di una barra trafilata 400. Nella forma realizzativa illustrata, sono in particolare mostrate tre telecamere 310 orientate nella direzione verticale V e rispettivamente disposte in corrispondenza delle estremità e del centro dell’insieme di supporto e movimentazione 200 nella direzione orizzontale H, ovvero adatte ad inquadrare le porzioni di estremità e la porzione centrale di una barra trafilata 400.

Le telecamere 310 sono provviste di un obiettivo telecentrico e sono montate su un telaio 320 dell’insieme di misura 300 comprendente una coppia di montanti verticali 321 ed una traversa 322 che si estende nella direzione orizzontale H. Le telecamere 310 sono montate sulla traversa 322 attraverso appositi telai 323.

Come mostrato in figura 1, i montanti verticali 321 sono disposti alle estremità dell’insieme di supporto e movimentazione 200 e la traversa 322 con le telecamere 310 à ̈ disposta oltre la sommità 222 del telaio 220 nella direzione verticale V, cosicché la configurazione complessiva dell’intero apparato di controllo 100 à ̈ generalmente verticale.

Durante una fase di misurazione, la posizione delle porzioni di una barra 400 inquadrate da ciascuna delle telecamere 310 viene rapportata ad una direzione rettilinea nominale corrispondente alla direzione di estensione della traversa 322. Gli errori di rettilineità della barra 400 vengono calcolati sulla base di uno o più punti di riferimento di ciascuna delle porzioni inquadrate dalle telecamere 310.

Come si vede in figura 2, per favorire il corretto allineamento tra le barre trafilate 400 e gli obiettivi delle telecamere 310, la stazione di prelievo P comprende una superficie concava sulla quale vengono ricevute le barre trafilate 400 uscenti dall’impianto di trafilatura. Per effetto del proprio peso le barre trafilate 400 tendono a portarsi nel punto più basso della superficie concava, che à ̈ opportunamente allineato con gli assi degli obiettivi delle telecamere 310.

Le barre trafilate 400 vengono mantenute nella stazione di misura M per un tempo prestabilito, ad esempio dell’ordine di circa 1 secondo, per cui il movimento dei piani di supporto 210 à ̈ un movimento intermittente comprendente fasi di avanzamento alternate a fasi di fermata.

Il tempo di misurazione e quelli che caratterizzano le fasi di avanzamento e di fermata dei piani di supporto 210 sono inoltre coordinati con la cadenza produttiva dell’impianto di trafilatura. Infatti, ogni barra 400 prodotta dall’impianto di trafilatura viene direttamente caricata nell’insieme di supporto e movimentazione 200 su un suo piano di supporto 210 ed inviata verso l’insieme di misura 300.

Una volta superata la stazione di misura M, come sopra spiegato i piani di supporto 210 oltrepassano la sommità 222 del telaio 220 per tornare verso la base 221. Pertanto, in corrispondenza della sommità 222 i piani di supporto 210 ruotano di 180° rispetto al piano di appoggio dell’apparato di controllo 100 e le barre trafilate 400, che si trovano a contatto con una faccia del rispettivo piano di supporto 210 durante la fase di sollevamento dalla stazione di prelievo P a quella di misura M, vanno a contatto con la faccia opposta del piano di supporto 210 che le precede nella direzione di sollevamento L.

Sul lato posteriore del telaio 220 à ̈ disposta una stazione di uscita O comprendente uno scivolo che consente lo scarico delle barre trafilate 400 misurate dall’apparato di controllo 100.

Come sopra spiegato, i piani di supporto 210 proseguono oltre stazione di uscita O verso la base 221 del telaio 220, in corrispondenza della quale ruotano nuovamente di 180° rispetto al terreno per tornare verso la stazione di prelievo P dove ricevono una nuova barra trafilata 400 da misurare.

Secondo la presente invenzione, i piani di supporto 210 non sono superfici continue, ma sono costituiti da una pluralità di settori 210’, 210†, 210’’’, eccetera, paralleli e distanziati tra loro nella direzione orizzontale H. In una configurazione operativa dell’apparato di controllo 100 ciascuno dei settori 210’, 210†, 210’’’, eccetera, supporta una porzione di una barra trafilata 400.

In altri termini, l’appoggio delle barre 400 sui piani di supporto non à ̈ continuo, ma discreto in corrispondenza di una pluralità di aree tra loro distanziate, il che minimizza la superficie di contatto consentendo ad una barra trafilata 400 di assumere più facilmente e rapidamente la, eventuale, curvatura derivante dal processo di trafilatura minimizzando l’effetto di trattenimento causato dalle forze di attrito nascenti dal contatto con il rispettivo piano di supporto.

Secondo una forma realizzativa preferita dell’invenzione, i piani di supporto 210 comprendono sette settori paralleli 210’, 210’’, 210’’’, eccetera. Prove sperimentali hanno consentito di verificare che questo numero rappresenta un buon compromesso tra la superficie di appoggio necessaria per la movimentazione delle barre trafilate 400 e le forze di attrito agenti su di esse.

Come sopra spiegato, il movimento dei piani di supporto 210 à ̈ intermittente per consentire l’esecuzione delle misure di rettilineità in corrispondenza della stazione di misura M. L’alternanza di fasi di avanzamento a fasi di fermata comporta accelerazioni e decelerazioni dei piani di supporto 210 nella direzione verticale V e conseguentemente anche delle barre 400, che favoriscono la disposizione delle barre trafilate secondo la eventuale curvatura derivante dal processo di trafilatura.

Questa caratteristica dell’invenzione à ̈ sinergica con quella che prevede la suddivisione dei piani di supporto 210 nei settori paralleli 210’, 210†, 210’’’, eccetera, in quanto consente di rendere sostanzialmente nulle per brevi istanti di tempo le forze di attrito agenti sulle barre trafilate 400 nei punti di contatto con i settori 210’, 210’’, 210’’’, eccetera, dei rispettivi piani di supporto 210, favorendo ulteriormente la disposizione di una barra trafilata 400 secondo la configurazione eventualmente ricurva che deriva dal suo processo di trafilatura.

Tutto questo si traduce in misure estremamente veloci, precise ed accurate degli errori di rettilineità, il che rende l’apparato di controllo 100 compatibile con la cadenza produttiva dell’impianto di trafilatura, ovvero adatto al controllo di tutte le barre trafilate 400 da esso prodotte.

Questo effetto tecnico non sarebbe ugualmente ottenibile con una movimentazione delle barre su un piano orizzontale, in quanto le accelerazioni e le decelerazioni dovute ai movimenti alternati di avanzamento e fermata causerebbero in questo caso spostamenti delle barre trafilate 400 lungo i piani di supporto 210, in particolare di quelle con sezione trasversale circolare, senza ridurre le forze di attrito agenti sulle barre trafilate 400 e addirittura penalizzandone il corretto allineamento con gli obiettivi delle telecamere dell’insieme di misura M.

Sempre con l’obiettivo di consentire misurazioni precise ed accurate degli errori di rettilineità compatibilmente con la cadenza produttiva di un impianto di trafilatura, l’apparato di controllo 100 secondo l’invenzione à ̈ provvisto di un sistema di retroilluminazione associato all’insieme di supporto e movimentazione 200.

Il sistema di retroilluminazione comprende una pluralità di lampade 500 mobili rispetto al telaio 220 dell’insieme di supporto e movimentazione 200 tra una posizione interna, nella quale non interferiscono con il passaggio dei piani di supporto 210 ed una posizione esterna nella quale si trovano tra due piani di supporto 210 consecutivi, in particolare al di sotto del piano di supporto 210 che si trova in corrispondenza della stazione di misura M, quindi sotto una barra trafilata 400 da misurare.

Le lampade 500 sono rispettivamente allineate con le telecamere 310 dell’insieme di misura nelle direzioni orizzontale H e verticale V e, durante la fase di fermata per l’esecuzione delle misure, esse proiettano un fascio di luce nella direzione verticale V verso le porzioni di una barra 400 sovrastante, e quindi verso una telecamera 310 disposta in corrispondenza di queste. Il fascio di luce aumenta la visibilità delle porzioni della barra 400 e crea un effetto di contrasto che agevola l’individuazione dei punti di riferimento per la misurazione.

Come mostrato nelle figure 1 e 2, le lampade 500 e le telecamere 310 sono disposte lateralmente rispetto ai settori paralleli 210’, 210’’, 210’’’, eccetera, dei piani di supporto 210 nella direzione orizzontale H. Questa disposizione consente di non creare problemi di interferenza tra i raggi luminosi emessi dalle lampade 500 ed i settori 210’, 210’’, 210’’’, eccetera, dei piani di supporto 210, nonché di massimizzare l’effetto di contrasto di luce con le barre trafilate 400, così contribuendo alla precisione nella determinazione degli errori di rettilineità.

Secondo una forma realizzativa dell’invenzione, non solo i piani di supporto 210 sono suddivisi in settori paralleli, ma anche l’intero telaio 220 dell’insieme di supporto e movimentazione 200, che, come mostrato in figura 1, comprende una pluralità di unità 220’, 220’’, 220’’’, eccetera, operanti in parallelo, ciascuna comprendente un rispettivo insieme di settori 210’, 210†, 210’’’, eccetera, dei piani di supporto 210.

Nella forma realizzativa illustrata, le unità del telaio 220 sono in particolare sette, ciò che, come sopra spiegato, corrisponde al numero di settori preferito dei piani di appoggio 210.

Secondo una forma realizzativa dell’invenzione, per controllare in modo coordinato il movimento dei settori 210’, 210’’, 210’’’, eccetera, dei diversi insiemi in modo da definire correttamente le superfici piane dei piani di supporto 210, l’apparato 100 comprende un unico albero motore 600 al quale sono collegati mezzi di azionamento dei rispettivi insiemi di settori paralleli. Tali mezzi di azionamento verranno descritti in dettaglio nel prosieguo. L’albero motore 600 attraversa da parte a parte le unità parallele 220’, 220’’, 220’’’, eccetera, del telaio 220 ed à ̈ collegato ad un’estremità ad un motore 700, ad esempio un motore elettrico, attraverso un giunto 710. Il motore 700 ed il giunto 710 sono disposti ad un’estremità dell’insieme di supporto e movimentazione 200 nella direzione orizzontale H. All’estremità opposta l’albero motore 600 à ̈ collegato girevolmente ad un supporto 610 provvisto di un opportuno cuscinetto.

Come sopra spiegato, ciascuna unità 220’, 220’’, 220’’’, eccetera, del telaio 220 alloggia un insieme di rispettivi settori 210’, 210’’, 210’’’, eccetera, dei piani di supporto 210, che circolano attorno alla rispettiva unità del telaio 220 salendo dalla sua base verso la sua sommità lungo il lato anteriore per poi ridiscendere verso la base lungo il lato posteriore e tornare nuovamente sul lato anteriore.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, ciascun insieme di settori 210’, 210’’, 210’’’, eccetera, dei piani di supporto 210 à ̈ azionato con mezzi di trasmissione completamente meccanici. Nel prosieguo si farà per semplicità riferimento unicamente alla prima unità 220’ del telaio 220 con il suo insieme di settori 210’, ma si comprenderà che le stesse caratteristiche sono presenti anche nelle altre unità del telaio 220.

Con riferimento alle figure da 2 a 4, i settori 210’ sono alloggiati nell’unità 220’ e disposti scorrevolmente lungo guide 223’ ricavate lungo il suo perimetro interno e configurate per consentirne lo spostamento dalla base 221’ verso la sommità 222’ lungo il lato anteriore dell’unità 220’ ove si trovano le stazioni di prelievo P e di misura M e successivamente lungo il lato posteriore dell’unità 220’ dalla sommità 222’ alla base 221’ ove si trova la stazione di uscita O.

Per agevolare lo scorrimento, i settori 210’ possono vantaggiosamente essere provvisti di cuscinetti volventi 211’ montati nella porzione destinata ad impegnarsi nelle guide 223’. I settori 210’ sono disposti nelle guide 223’ a contatto uno con l’altro, ovvero senza giochi, il che consente di mantenere l’insieme di supporto e movimentazione 200 perfettamente in fase con l’impianto di trafilatura dal quale riceve le barre trafilate 400 per la misura della rettilineità.

Per consentire la movimentazione dei settori 210’ lungo le guide 223’, in corrispondenza della base 221’ del contenitore dell’unità 220’ à ̈ alloggiata una ruota dentata 224’, calettata sull’albero motore 600, i cui denti sono configurati in modo da impegnare contemporaneamente le estremità di due settori 210’ consecutivi. Nella forma realizzativa illustrata, i denti della ruota dentata 224’ impegnano ad esempio i cuscinetti volventi 211’ di due settori 210’ consecutivi.

La ruota dentata 224’ azionata dall’albero motore 600 trascina i settori 210’ facendoli circolare lungo le guide 223’ tra la base 221’ e la sommità 222’ dell’unità 220’. Le spinte che i settori 210’ esercitano uno contro l’altro nella direzione di discesa D dalla sommità 222’ alla base 221’ dell’unità 220’ generano una coppia sulla ruota dentata 224’ che risulta in una forza nella direzione di sollevamento L, il che consente di minimizzare la coppia motrice richiesta al motore 700 per muovere i settori 210’ dalla base 221’ alla sommità 222’.

Questa configurazione consente inoltre di minimizzare gli effetti di torsione dell’albero motore 600 tra le diverse unità 220’, 220’’, 220’’’, eccetera, che sono distanziate tra loro nella direzione orizzontale H.

Per quanto sopra spiegato si comprenderà che il sistema di retroilluminazione non à ̈ associato a tutte le unità 220’, 220’’, 220’’’, eccetera, del telaio 220 dell’insieme di supporto e movimentazione 200, ma solo a quelle disposte in corrispondenza delle telecamere 310 dell’insieme di misura 300, in particolare tre unità nella forma realizzativa illustrata.

Facendo ancora riferimento per semplicità alla sola unità 220’, coassialmente alla ruota dentata 224’, sull’albero 600 à ̈ calettata una prima puleggia dentata 225’ nella quale si impegna una catena 226’ che aziona una seconda puleggia dentata 227’ disposta in prossimità della sommità 222’ dell’unità 220’. La seconda puleggia 227’ comanda il movimento di mezzi di spostamento associati alle lampade 500 del sistema di retroilluminazione. Nella forma realizzativa illustrata, tali mezzi di spostamento comprendono ad esempio una manovella 501’ collegata alla seconda puleggia 227’ ed una biella 502’ collegata ad un’estremità alla manovella 501’ ed all’estremità opposta ad un carrello 503’ mobile lungo una guida 504’. Il carrello 503’ à ̈ configurato per il montaggio di almeno una lampada 500 del sistema di retroilluminazione.

Il rapporto di trasmissione tra la prima e la seconda puleggia 225’, 227’ à ̈ definito in modo da consentire il movimento del carrello 503’ dall’esterno all’interno dell’unità 220’ in una prima metà del tempo richiesto da una fase di avanzamento, per consentire l’avanzamento di una nuova barra trafilata 400 da misurare verso la stazione di misura M, ed il movimento dall’interno all’esterno dell’unità 220’ in una seconda metà del tempo richiesto dalla fase di avanzamento, per portare la lampada 500 tra due settori 210’ consecutivi sotto la barra trafilata 400 da misurare.

Si comprenderà che, in alternativa, il movimento delle lampade 500 del sistema di retroilluminazione potrebbe essere ottenuto con mezzi di spostamento differenti, ad esempio mediante attuatori lineari controllati da un opportuno sistema di controllo. Tuttavia, la configurazione sopra descritta à ̈ vantaggiosa in quanto presenta una struttura estremamente semplice da un punto di vista meccanico e consente di mantenere i movimenti delle lampade 500 perfettamente sincronizzati con quelli dei settori dei piani di supporto 210.

Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, l’apparato di controllo 100 può essere configurato in modo da consentire la misura della rettilineità su barre trafilate 400 di lunghezza variabile, ad esempio tra 3 e 5 metri.

Allo scopo, le unità 220’, 220’’, 220’’’, eccetera, del telaio 220 dell’insieme di supporto e movimentazione 200 e le telecamere 310 dell’insieme di misura 300 sono montate in modo mobile nella direzione orizzontale H.

Secondo una forma realizzativa preferita, le unità 220’, 220’’, 220’’’, eccetera, del telaio 220 e le telecamere 310 dell’insieme di misura 300 sono rispettivamente collegate tra loro mediante attuatori lineari configurati in modo da consentire loro spostamenti relativi progressivamente maggiori quanto maggiore à ̈ la loro distanza da un punto fisso dell’apparato di controllo 100.

Nella forma realizzativa illustrata, l’apparato 100 comprende un basamento 110 sul quale sono vincolate in modo mobile nella direzione orizzontale H le unità 220’, 220’’, 220’’’, eccetera, del telaio 220 dell’insieme di supporto e movimentazione 200. Per consentire il movimento delle unità 220’, 220’’, 220’’’, eccetera, nella direzione orizzontale H, il basamento 110 comprende una coppia di binari 120 ai quali le unità 220’, 220’’, 220’’’, eccetera, sono vincolate in corrispondenza delle rispettive basi 221’, 221’’, 221’’’, eccetera. Una delle unità, ad esempio l’unità 220’ disposta all’estremità dell’insieme di supporto e movimentazione 200 in prossimità della quale si trova il motore 700, à ̈ fissa, mentre le altre unità sono mobili lungo i binari 120.

Vantaggiosamente anche le telecamere 310 dell’insieme di misura 300 sono montate in modo mobile nella direzione orizzontale H, così da consentire di mantenere quali punti di controllo quelli corrispondenti alle porzioni di estremità ed alla porzione centrale di una barra trafilata 400.

Allo scopo la traversa 322 del telaio 320 à ̈ provvista di un binario 324 lungo il quale sono scorrevolmente montate le telecamere 310. Anche in questo caso una delle telecamere, ad esempio la telecamera 310’ allineata con l’unità 220’ disposta all’estremità dell’insieme di supporto e movimentazione 200 in prossimità della quale si trova il motore 700, à ̈ fissa, mentre le altre telecamere 310’’, 310’’’ sono mobili lungo il binario 324.

Si comprenderà che la previsione di un’unità fissa e di una telecamera fissa non à ̈ un elemento vincolante dell’invenzione, rilevando unicamente il fatto che gli spostamenti delle unità 220’, 220’’, 220’’’, eccetera, e delle telecamere 310 sono rapportati ad un punto fisso di riferimento.

I movimenti delle unità 220’’, 220’’’, eccetera, e delle telecamere mobili 310’’, 310’’’ che consentono di adattare l’apparato di controllo 100 a barre di lunghezza differente possono essere vantaggiosamente coordinati in modo da mantenere uguali le loro distanze relative, ovvero le distanze tra le singole unità 220’, 220’’, 220’’’, eccetera, del telaio 220 e le distanze tra le singole telecamere 310 dell’insieme di misura 300. In questo modo à ̈ possibile ottenere una distribuzione uniforme del peso di ciascuna barra trafilata 400 sui settori 210’, 210’’, 210’’’, eccetera, del rispettivo piano di supporto 210, nonché una corretta inquadratura delle porzioni d’estremità e centrale di tale barra trafilata 400 da parte delle telecamere 310.

Secondo una forma realizzativa dell’invenzione, le unità mobili 220’’, 220’’’, eccetera, possono essere collegate tra loro mediante attuatori lineari configurati in modo da consentire spostamenti progressivamente maggiori quanto maggiore à ̈ la loro distanza dall’unità fissa 220’. Tali attuatori lineari (non mostrati) possono ad esempio comprendere viti senza fine, collegate tra loro e ad uno stesso motore 800 mediante rispettivi giunti (non mostrati).

Durante la regolazione della posizione lungo la direzione orizzontale H le unità mobili 220’’, 220’’’, eccetera, scorrono non solo lungo i binari 120, ma anche lungo l’albero motore 600 che le attraversa, rimanendo così sempre collegate ad esso.

Analogamente, le telecamere mobili 310’’, 310’’’ sono collegate tra loro mediante attuatori lineari (non mostrati) configurati in modo da consentire spostamenti progressivamente maggiori quanto maggiore à ̈ la loro distanza dalla telecamera fissa 310’. Anche in questo caso attuatori lineari possono ad esempio comprendere viti senza fine, collegate tra loro e ad uno stesso motore 900 mediante rispettivi giunti (non mostrati).

Le forme realizzative dell’invenzione qui descritte ed illustrate costituiscono solo esempi suscettibili di numerose varianti. Ad esempio, l’azionamento dei settori 210’, 210’’, 210’’’, eccetera, dei piani di supporto 210 potrebbe essere realizzato mediante singoli motori montati sulle unità 220’, 220’’, 220’’’, eccetera, coordinati mediante un sistema di controllo in retroazione. Inoltre, l’insieme di misura 300 potrebbe comprendere più telecamere, ad esempio tre gruppi di tre telecamere disposti rispettivamente disposti in corrispondenza delle porzioni d’estremità e della porzione centrale di una barra trafilata 400.

Claims (18)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato di controllo (100) per la verifica della rettilineità di barre trafilate, detto apparato di controllo (100) comprendendo un insieme di supporto e movimentazione (200) adatto a ricevere una pluralità di barre trafilate (400) da un impianto di trafilatura lungo una direzione orizzontale (H) ed un insieme di misura (300) adatto a misurare la rettilineità di dette barre trafilate (400), in cui detto insieme di supporto e movimentazione (200) comprende una pluralità di piani di supporto (210) configurati per ricevere ciascuno una barra trafilata (400) in corrispondenza di una stazione di prelievo (P) dell’insieme di supporto e movimentazione (200) e trasportarla in una stazione di misura (M) dell’insieme di supporto e movimentazione (200) in prossimità della quale à ̈ disposto l’insieme di misura (300), detti piani di supporto (210) essendo mobili in una direzione verticale (V), perpendicolare a detta direzione orizzontale (H), ed in cui i piani di supporto (210) sono costituiti da una pluralità di settori (210’, 210†, 210’’’) paralleli e distanziati tra loro nella direzione orizzontale (H).
2. 2. Apparato di controllo (100) secondo la rivendicazione 1, in cui i piani di supporto (210) sono costituiti da sette settori.
3. 3. Apparato di controllo (100) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui i piani di supporto (210) sono vincolati in modo mobile ad un telaio (220) dell’insieme di supporto e movimentazione (200), detto telaio (220) estendendosi nella direzione verticale (V) e comprendendo una base (221) ed una sommità (222), la configurazione dell’insieme di supporto e movimentazione (200) essendo tale che i piani di supporto (210) si muovono ciclicamente attorno a detto telaio (220) salendo da detta base (221) verso detta sommità (222) lungo un lato anteriore del telaio (220), ruotando di 180° in corrispondenza della sommità (222) e scendendo verso la base (221) lungo un lato posteriore del telaio (220), opposto a detto lato anteriore rispetto ad una direzione trasversale (T) perpendicolare alle direzioni orizzontale (H) e verticale (V), e tale che in corrispondenza della base (221) i piani di supporto (210) ruotano nuovamente di 180° passando sul lato anteriore del telaio (220).
4. 4. Apparato di controllo (100) secondo la rivendicazione 3, in cui dette stazioni di prelievo (P) e misura (M) sono disposte sul lato anteriore del telaio (220) dell’insieme di supporto e movimentazione (200) ed in cui sul lato posteriore del telaio (220) à ̈ disposta una stazione di uscita (O) configurata per consentire lo scarico delle barre trafilate (400) misurate dall’insieme di misura (300).
5. 5. Apparato di controllo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui l’insieme di misura (300) comprende una pluralità di telecamere (310) disposte sopra l’insieme di supporto e movimentazione (200) nella direzione verticale (V), dette telecamere (310) essendo disposte in parallelo distanziate nella direzione orizzontale (H) e rispettivamente configurate per inquadrare una specifica porzione di una barra trafilata (400).
6. 6. Apparato di controllo (100) secondo la rivendicazione 5, in cui le telecamere (310) sono montate su un telaio (320) dell’insieme di misura (300), detto telaio (320) comprendendo una coppia di montanti verticali (321) ed una traversa (322) che si sviluppa nella direzione orizzontale (H), le telecamere (310) essendo montate su detta traversa (322).
7. 7. Apparato di controllo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, comprendente inoltre un sistema di retroilluminazione, detto sistema di retroilluminazione comprendendo una pluralità di lampade (500) mobili rispetto al telaio (220) dell’insieme di supporto e movimentazione (200) tra una posizione interna, nella quale esse non interferiscono con il passaggio dei piani di supporto (210), ed una posizione esterna nella quale si trovano al di sotto del piano di supporto (210) disposto in corrispondenza della stazione di misura (M).
8. 8. Apparato di controllo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 7, in cui dette lampade (500) e dette telecamere (310) sono disposte lateralmente rispetto ai settori paralleli (210’, 210’’, 210’’’) dei piani di supporto (210) nella direzione orizzontale (H) e sono tra loro allineate nelle direzioni orizzontale (H) e verticale (V).
9. 9. Apparato di controllo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui il telaio (220) dell’insieme di supporto e movimentazione (200) comprende una pluralità di unità (220’, 220’’, 220’’’) parallele, ciascuna di dette unità parallele (220’, 220’’, 220’’’) rispettivamente comprendendo un insieme di settori paralleli (210’, 210†, 210’’’) dei piani di supporto (210).
10. 10. Apparato di controllo (100) secondo la rivendicazione 9, in cui l’insieme di supporto e movimentazione (200) comprende un motore (700) ed un albero motore (600) collegato ad esso mediante un giunto (710), detto albero motore (600) essendo operativamente collegato alle unità parallele (220’, 220’’, 220’’’) del telaio (220) per l’azionamento dei rispettivi insiemi di settori (210’, 210†, 210’’’) dei piani di supporto (210).
11. 11. Apparato di controllo (100) secondo la rivendicazione 10, in cui gli insiemi di settori (210’, 210’’, 210’’’) dei piani di supporto (210) sono alloggiati nelle rispettive unità (220’, 220’’, 220’’’) del telaio (220) scorrevolmente lungo guide (223’, 223’’, 223’’’) ricavate lungo il loro perimetro interno, ed in cui i settori (210’, 210’’, 210’’’) sono disposti in dette guide (223’, 223’’, 223’’’) a contatto uno con l’altro e sono movimentati lungo di esse mediante una ruota dentata (224’, 224’’, 224’’’) calettata sull’albero motore (600) i cui denti sono configurati in modo da impegnare contemporaneamente le estremità di due settori (210’, 210’’, 210’’’) consecutivi.
12. 12. Apparato di controllo (100) secondo la rivendicazione 11, in cui le unità (220’, 220’’, 200’’’) del telaio (220) alle quali sono associate le lampade (500) del sistema di retroilluminazione comprendono una prima puleggia dentata (225’, 225’’, 225’’’) calettata sull’albero motore (600) coassialmente alla ruota dentata (224’, 224’’, 224’’’) ed una catena (226’, 226’’, 226’’’) operativamente collegata ad una seconda puleggia dentata (227’, 227’’, 227’’’) disposta in prossimità della sommità (222’, 222’’, 222’’’) dell’unità (220’, 220’’, 220’’’) del telaio (220), detta seconda puleggia (227’, 227’’, 227’’’) essendo operativamente collegata a mezzi di spostamento associati alle lampade (500) del sistema di retroilluminazione, detti mezzi di spostamento essendo configurati per consentire il movimento delle lampade (500) dall’esterno all’interno delle unità (220’, 220’’, 220’’’) durante la fase di avanzamento dei settori (210’, 210’’, 210’’’) dei piani di supporto (210) e dall’interno all’esterno delle unità (220’, 220’’, 220’’’) durante la fase di fermata dei settori (210’, 210’’, 210’’’) dei piani di supporto (210).
13. 13. Apparato di controllo (100) secondo la rivendicazione 12, in cui detti mezzi di spostamento comprendono una manovella (501’, 501’’, 501’’’) collegata alla seconda puleggia (227’, 227’’, 227’’’) ed una biella (502’, 502’’, 502’’’) collegata ad un’estremità alla manovella (501’, 501’’, 501’’’) ed all’estremità opposta ad un carrello (503’, 503’’, 503’’’) mobile lungo una guida (504’, 504’’, 504’’’), detto carrello (503’, 503’’, 503’’’) essendo configurato per il montaggio di almeno una lampada (500) del sistema di retroilluminazione.
14. 14. Apparato di controllo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 13, in cui le unità (220’, 220’’, 220’’’) del telaio (220) dell’insieme di supporto e movimentazione (200) e le telecamere (310) dell’insieme di misura (300) sono montate in modo mobile nella direzione orizzontale (H), per cui l’apparato di controllo (100) può ricevere barre trafilate (400) di lunghezze differenti.
15. 15. Apparato di controllo (100) secondo la rivendicazione 14, in cui le unità (220’, 220’’, 220’’’) del telaio (220) dell’insieme di supporto e movimentazione (200) e le telecamere (310) dell’insieme di misura (300) sono rispettivamente collegate tra loro mediante attuatori lineari configurati in modo da consentire spostamenti progressivamente maggiori quanto maggiore à ̈ la loro distanza da un punto fisso dell’apparato di controllo (100).
16. 16. Impianto di trafilatura per barre comprendente un apparato di controllo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 15, in cui detto apparato di controllo (100) à ̈ disposto in corrispondenza di un’uscita di barre trafilate (400).
17. 17. Metodo per il controllo della rettilineità di barre trafilate, detto metodo comprendendo le fasi di: i) ricevere barre trafilate (400) da un impianto di trafilatura in una stazione di prelievo (P) di un apparato di controllo (100), dette barre trafilate (400) essendo alimentate in una direzione orizzontale (H) di detto apparato di controllo (100); ii) movimentare ciascuna di dette barre trafilate (400) verso una stazione di misura (M) di detto apparato di controllo (100); iii) mantenere ciascuna barra trafilata (400) in detta stazione di misura (M) per un tempo di misurazione prestabilito; iv) effettuare una misura di rettilineità su ciascuna barra trafilata (400) in detta stazione di misura (M) durante detto tempo di misurazione prestabilito; e v) scaricare le barre trafilate (400) in una stazione di uscita (O) dell’apparato di controllo (100), in cui le barre trafilate (400) vengono spostate dalla stazione di prelievo (P) alla stazione di misura (M) secondo fasi alternate di avanzamento e fermata in una direzione verticale (V) dell’apparato di controllo (100), perpendicolare a detta direzione orizzontale (H), ed in cui durante nell’apparato di controllo (100) le barre trafilate (400) vengono supportate in corrispondenza di loro porzioni discrete.
18. 18. Metodo di controllo secondo la rivendicazione 17, in cui durante detta fase di misurazione, ciascuna barra trafilata (400) viene misurata mediante una pluralità di telecamere (310) rispettivamente disposte in corrispondenza di una pluralità di dette porzioni discrete ed in cui tali porzioni discrete vengono illuminate con lampade (500) disposte in modo da proiettare i rispettivi fasci di luce verso dette porzioni discrete della barra trafilata (400) e dette telecamere (310).