ITMI931245A1 - Dispositivo caricatore di barre in torni automatici, con guidabarra perfezionato - Google Patents

Description

"Dispositivo caricatore di barre in tom i automatici, con guidabarra perfezionato

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per il caricamento sequenziale di barre in un tornio automatico. In particolare si riferisce ad un caricatore di barre avente un perfezionato sistema di guida della barra.

Nella tecnica nota esistono tom i automatici i quali ricevono sequenzialmente, per mezzo di appositi caricatori, barre dalle quali ricavare pezzi o segmenti lavorati. Il caricatore inserisce assialmente l'estremit? di una barra posteriormente al mandrino del torn io. Il mandrino conprende una pinza o fantina che afferra la barra e la muove assialmente sotto agli utensili di lavorazione per una lunghezza prestabilita essere quella effettiva del pezzo da lavorare. Finita la lavorazione del pezzo, esso viene tagliato e la pinza retrocede scorrendo lungo la barra per riportarsi nella posizione iniziale, riafferrare la barra e riavanzare per alimentare sotto gli utensili il nuovo segmento da lavorare. La sequenza di operazioni si ripete fino ad esaurimento della barra. A questo punto il caricatore ritira lo spezzone di barra rimasto, lo scarta e inserisce una nuova barra nel tornio cos? che il ciclo di lavorazioni possa automaticamente riprendere .

Essendo inserito nel tornio solo un corto segmento di testa della barra, per tutto il ciclo di lavorazione la barra viene sostenuta posteriormente da mezzi di guida solidali alla struttura del caricatore.Nei caricatori noti, fra pinza di alimentazione e mezzi di guida della barra si viene per? inevitabilmente a creare uno spazio sempre pi? elevato mano a mano che la pinza si muove per spingere la barra nel tornio. Ci? permette l'insorgere di flessioni e vibrazioni della barra le quali disturbano le lavorazioni eseguite dal tornio. Inoltre, le vibrazioni di risonanza, prodotte in particolare alle pi? elevate velocit? di rotazione della barra, sono difficilmente smorzabili con i classici metodi di sospensione elastica, la frequenza di risonanza continuando a variare in dipendenza dell'ampiezza del tratto di spazio libero fra pinza e guide. Scopo generale della presente invenzione ? ovviare agli inconvenienti sopra menzionati fornendo un dispositivo caricatore per barre in tomi automatici che minimizzi gli spazi liberi fra tornio e mezzi di guida della barra nel caricatore e renda il pi? possibile uniforme la guida di una barra alimentata al mandrino del tornio.

In vista di tale scopo si ? pensato di realizzare, secondo l'invenzione,un dispositivo caricatore per barre in un tornio automatico, comprendente mezzi di guida lungo i quali ? sostenuta e fatta scorrere una barra con estremit? di testa sporgente da detti mezzi di guida per inserirsi entro un mandrino del tornio ed essere afferrata da mezzi di movimentazione del tornio che sono mobili in senso assiale alla barra per alimentarla sotto utensili di lavorazione, caratterizzato dal fatto che almeno una prima parte dei mezzi di guida pi? prossima al mandrino ha connessione cinematica con i mezzi di movimentazione per muoversi assialmente sostanzialmente in sincrono con essi.

Per rendere pi? chiara,la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione e i vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriveranno di seguito, con l'aiuto dei disegni allegati, possibili realizzazioni esemplificative applicanti tali principi. Nei disegni:

-figura 1 rappresenta una sezione trasversale, parziale e schematica, di una prima realizzazione di un caricatore di barre secondo 1'invenzione ;

-figura 2 rappresenta una sezione trasversale, parziale e schematica, di una prima realizzazione di un caricatore di barre secondo l'invenzione.

Con riferimento alle figure, in figura 1 ? mostrato un gruppo o stazione di lavorazione formata da un caricatore 10 e da un tornio. Del tornio ? mostrato schematicamente solo il gruppo mandrino 11, essendo il resto facilmente immaginabile dal tecnico e non interessante per la presente descrizione.

Il caricatore fornisce sequenzialmente una barra 12 inserendola assialmente nel gruppo mandrino del tornio. A tale scopo il caricatore comprende uno spintore 13 allineato con l'apertura di caricamento del mandrino 11 e portante in testa una pinza 14 per l afferramento della coda della barra da alimentare. Lo spintore 13 ? posteriormente vincolato ad un cursore 32 movimentato parallelamente alla estensione dello spingibarra 13, ad esempio per mezzo di una catena di trasmissione 15 avvolta attorno a pulegge 16, 17. La catena ? azionata per mezzo di un motore 18 (vantaggiosamente di tipo oleodinamico) per fare compiere allo spingibarre i movimenti di caricamento della barra e di estrazione dello spezzone di scarto. Lungo il percorso della barra e dello spintore sono previsti mezzi di guida 19, ad esempio formati da una pluralit? di elementi anulari allineati per formare ima guida e supportati elasticamente per lo snprzamento delle vibrazioni prodotte dalla rotazione ad alta velocit? della barra, come ben conosciuto nel campo.

In figura 1 la barra ? mostrata verso la fine della sua lavorazione, quando cio? lo spintore ha percorso quasi tutta l'estensione della guida 19. Naturalmente, la lunghezza della guida e quindi l'estensione dello spintore e della sua corsa saranno proporzionati alla lunghezza delle barre da alimentare.

Il caricatore pu? comprendere anche mezzi di inserimento automatico sequenziale delle barre sulla pinza 14, prelevandole da un magazzino di barre, e mezzi automatici di scarico dalla pinza 14 dello spezzone residuo. Per semplicit? tali mezzi automatici non sono mostrati. Essi sono comunque di uso comune e perci? facilmente immaginabili dal tecnico. Ad esempio, mezzi adatti sono mostrati nella domanda italiana di brevetto MI92A000978 e nel brevetto IT 216 871. Come mostrato nelle privative sopra citate, la guida 19 pu? essere apribile longitudinalmente per permettere l'inserzione laterale delle barre prelevate dal magazzino.

Il mandrino del tornio comprende mezzi di alimentazione della barra formati da ima pinza 20 di afferramento della barra e una bussola 21 di movimentazione alternata assiale della barra durante la lavorazione. Per il suo movimento, la bussola 21 scorre, per mezzo di un noto azionamento 23, lungo una guida 22 parallela alla direzione di alimentazione della barra. Pinza 20 e bussola 21 realizzano il gi? descritto movimento di alimentazione "a segmenti". In particolare, dopo che la barra ? stata inserita nel mandrino per mezzo del caricatore, la bussola di presa 21 inizia ad alimentare la barra sotto gli utensili del tornio (schematicamente mostrati in 31). Terminata la lavorazione di un segmento, la bussola retrocede scorrendo lungo la barra per riportarsi alla posizione iniziale (mostrata a tratto pieno in figura) e riafferra la barra per la spinta in avanti e la lavorazione del successivo segmento.

Fino a qui ? stata descritta una tecnica sostanzialmente nota e facilmente iirmaginabile dal tecnico esperto nell'arte. Per tale motivo, ad esempio, non sono stati mostrati e descritti nei dettagli i noti elementi realizzanti i movimenti e le aperture e chiusure delle varie parti del mandrino, atte a realizzare la alimentazione "a segmenti".

Secondo i principi innovativi della presente invenzione, i mezzi di guida sono estesi fino in prossimit? della bussola mobile del tornio e almeno la loro parte terminale ? cinematicamente connessa alla bussola di movimentazione 21 del tornio cos? da seguirne i movimenti, mantenendo sostanzialmente invariata la distanza fra estremit? dei mezzi di guida e bussola mobile.

Nella realizzazione esemplificativa di figura 1 i mezzi di guida sono supportati da un carro 24 scorrevole nella direzione di alimentazione della barra. Ad esempio, il carro comprende una coppia di carrelli 25, 26 scorrevoli lungo una guida 27 supportata al telaio del caricatore. Il carro 24 ? connesso alla bussola di movimentazione 21 del tornio per mezzo di un tirante 30 cos? da seguirne solidalmente i movimenti.Vantaggiosamente, il carro 24 pu? supportare l'intera guida 19 della barra. La barra sar? cos? supportata uniformemente lungo tutta la sua lunghezza qualsiasi sia la posizione della bussola mobile del tornio. E ovvio come la distanza fra fantina e mezzi di guida possa essere la minima possibile.

Nell'uso, inizialmente lo spintore ? completamente retratto e una barra viene posizionata nella guida (o nella sua parte iniziale, se la lunghezza della guida ? maggiore di quella della barra), ad esempio per mezzo di noti mezzi di prelievo della barra dal magazzino, come sopra accennato.All'azionamento del motore 18 la pinza 14 (eventualmente aiutata da noti mezzi di blocco della barra) innesta posteriormente la barra e inizia la spinta e l'inserimento di essa nel mandrino del tornio. Quando la barra ? avanzata nel mandrino di una quantit? prestabilita la bussola 21 ? azionata per afferrare la barra e poi avanzare per alimentare la barra sotto gli utensili del tornio. Al. termine della sua corsa in avanti la bussola tom a alla posizione iniziale per riafferrare la barra e ricominciare l'avanzamento. Il movimento della bussola si trasmette al carro 24 attraverso la barra 30 cos? che non venga a formarsi nessuno spazio variabile di barra non supportata fra caricatore e tornio. La bussola pu? anche muoversi avanti e indietro serrando la barra per traslarla sotto gli utensili.

Durante l'avanzamento della bussola il motore 18 ha il circuito di alimentazione collegato in scarico o in leggera pressione, cos? che lo spintore segue il movimento impresso alla barra dalla bussola senza perdere la presa sulla coda della barra stessa. Terminata la lavorazione dell'intera barra, il motore 18 ? oppostamente azionato cos? che lo spezzone di scarto della barra ? estratto dal tornio. Noti mezzi di scarico estraggono lo spezzone di barra dalla pinza 14 e lo sostituiscono con una nuova barra da sottoporre a lavorazione.

Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione ? riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perci? essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato.

Ad esempio, in figura 2 ? mostrata una possibile variante della guida con movimento che segue la fantina per mantenere sostanzialmente uniforme il sostegno della barra. Per semplicit? espositiva, nella figura 2 le parti similari a parti di figura 1 sono indicate con lo stesso riferimento numerico, addizionato di cento. Si ha quindi un caricatore 110 alimentante ad un tornio 111 una barra 112 per mezzo di uno spintore 113 portante in testa una pinza 114 di afferramento della coda della barra da alimentare per il suo scorrimento lungo mezzi di guida 119, 119' allineati al mandrino. Il mandrino comprende una pinza o fantina 120 di afferramento della barra e una bussola 121, comandata a scorrere lungo una guida 122 per mezzo di un noto azionamento 123, cos? da muovere la barra sotto utensili 131. In figura 2, la bussola ? mostrata a tratto pieno in una posizione intermedia alla sua corsa i cui estremi sono schematicamente mostrati a tratteggio. I mezzi di movimentazione dello spintore non sono mostrati per semplicit?. Tali mezzi possono comunque essere di qualsiasi tipo noto. Ad esempio, possono essere simili a quelli schematicamente mostrati in figura 1.

I mezzi di guida della barra nel caricatore conprendono una prima parte 119 supportata da un carrello 125 connessa alla fantina attraverso un tirante 130, come per la realizzazione di figura 1. Alla prima parte 119 segue una pluralit? di tratti o segmenti di guida 119 disposti in serie.

Ciascun segmento 119 ? supportato da una base 124 avente un carrello 125 scorrevole lungo una guida 127 parallelamente alla direzione di alimentazione della barra. I carrelli sono fra loro interconnessi in sequenza tramite mezzi di connessione elastica, ad esempio realizzati con molle traenti 133, ciascuna disposta fra carrelli adiacenti. Il carrello pi? prossimo al tornio ? connesso alla bussola mobile 121 per mezzo di un tirante 130, mentre il carrello opposto ? connesso al telaio del caricatore tramite una molla traente 134. Fra carrelli adiacenti possono anche essere vantaggiosamente posti elementi di connessione 135 portanti agli estremi dei perni 136 scorrevoli in scanalature 137 poste sulle basi dei carrelli ed allungate nella direzione di movimento dei carrelli. Le scanalature di scorrimento dei perni hanno estensione sufficiente a permettere, contro l'azione delle molle, 1'allontanamento reciproco dei vari segmenti 119 quando la bussola mobile 121 passa dalla sua posizione iniziale alla sua posizione finale.

Eventualmente pu? essere prevista una parte iniziale 119' della guida realizzata fissa. Sia la prima parte 119' che i tratti 119 possono essere formati da elementi anulari allineati, come sopra descritto per la guida 19.

Nell'uso, quando la bussola 12.1 spinge la barra nel tornio, i segmenti 119 si allontanano fra loro, trascinati dal tirante 130, contro l'azione delle molle di interconnessione. Quando la bussola compie il movimento di ritorno, le molle richiamano i segmenti che si riaw icinano. E' ovvio come a distribuzione dei segmenti rimanga sostanzialmente uniforme in ogni posizione della bussola 121.

Sebbene per chiarezza di disegno si siano rappresentati gli elementi di guida 119 fra loro molto distanziati,? ovvio al tecnico che la distanza fra tali elementi pu? essere molto ridotta, la corsa realtiva fra carrelli,adiacenti essendo una frazione della corsa della bussola, frazione data dal numero totale di carrelli. Lo spazio massimo che si forma fra i.segmenti della guida durante il movimento della bussola pu? quindi essere ridotto ad una ampiezza trascurabile ai fini, del sostegno della barra con minime vibrazioni.Ad esempio, con un relativamente elevato numero di carrelli si pu? ottenere che i segmenti passino da distanza reciproca nulla o quasi ad una distanza non maggiore di quella di due elementi di guida sullo stesso carrello. A questo punto ? chiaro cerne si siano raggiunti,gli scopi prefissati fornendo dispositivi caricatori che realizzano un ottimo supporto della barra lungo tutta la sua estensione e in particolare nella zona critica fra tornio e caricatore.Si ? trovato che con dispositivi applicanti i principi qui rivendicati, le vibrazioni sono sorprendentemente ridotte,permettendo al tornio lavorazioni di elevata precisione.

Gli esempi di realizzazione mostrati sono naturalmente esemplificativi e modifiche ad essi possono essere facilmente immaginate senza per questo uscire dall'ambito di privativa qui rivendicato.Ad esempio, le strutture del caricatore e del tornio possono variare da quanto schematicamente mostrato a secondo delle necessit? pratiche e delle effettive dimensioni delle barre lavorate. Inoltre, allineate alle guide mobili dal lato del caricatore opposto al tornio possono o meno essere disposte guide fisse, di sostegno iniziale della barra o dello spintore. Infine, oltre alle guide altre parti del caricatore possono essere supportate dal carro connesso alla fantina . Il caricatore pu? anche essere un caricatore plurimandrino .

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo caricatore (10, 110) per barre in un tornio automatico, comprendente mezzi di guida (19,119, 119') lungo i quali ? sostenuta e fatta scorrere una barra (12, 112) con estremit? di testa sporgente da detti mezzi di guida per inserirsi entro un mandrino (11, 111) del tornio ed essere afferrata da mezzi di movimentazione (21, 121) del tornio che sono mobili in senso assiale alla barra per alimentarla sotto utensili di lavorazione (31, 131), caratterizzato dal fatto che almeno una prima parte dei mezzi di guida (19, 119, 119') pi? prossima al mandrino ha connessione cinematica con i mezzi di movimentazione (21, 121) per muoversi assialmente sostanzialmente in sincrono con essi.
2. 2 . Dispositivo secondo rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che almeno una seconda parte dei mezzi di guida seguente alla prima ? formata da una sequenza allineata di segmenti di guida (119) supportati mobili nella direzione di alimentazione della barra, interconessi<' >fra loro in serie mediante connessioni elastiche (133), il primo segmento della serie essendo connesso alla detta prima parte e l'ultimo segmento della serie essendo connesso ad un punto fisso del caricatore mediante ulteriori connessioni elastiche (133, 134), nel senso di essere trascinati dal movimento della prima parte per allontanarsi e avvicinarsi reciprocamente sostanzialmente in sincrono con tale movimento.
3. 3. Dispositivo secondo rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che ciascuna connessione elastica (133, 134) comprende elementi (135) di finecorsa all'allontaneamento dei segmenti oltre una quantit? prestabilita.
4. 4. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la detta almeno una parte dei mezzi di guida ? supportata da un carro (24, 125) scorrevole nella direzione di alimentazione della barra.
5. 5 . Dispositivo secondo rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i segmenti di guida (119) sono ciascuno supportati da un carrello (125) scorrevole su una guida (127) estesa nella direzione di alimentazione della barra.
6. 6. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi di guida comprendono una pluralit? di elementi genericamente anulari (19, 119, 119') fra loro allineati per essere attraversati assialmente dalla barra.
7. 7. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la connessione cinematica comprende un tirante (30, 130) connesso fra i mezzi (21) di movimentazione della barra (21) e la prima parte dei mezzi di guida (19, 119).
8. 8. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la detta prima parte (19) forma l'intera estensione dei mezzi di guida.
9. 9. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere uno spintore (13, 113) con mezzi di traslazione (15, 18) per spingere assialmente una barra lungo i mezzi di guida per inserire l'estremit? di testa della barra entro il mandrino (11, 111) del tornio.
10. 10. Dispositivo secondo rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che i mezzi di traslazione dello spintore (13, 113) comprendono una catena motorizzata (15) alla quale ? vincolata l'estremit? posteriore dello spintore.
11. 11. Dispositivo secondo rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che lo spintore (13, 113) ha estremit? di testa portante una pinza (14, 114) di. afferramento della,estremit? di coda della barra.
12. 12. Dispositivo secondo rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che i mezzi di traslazione (15, 13) comprendono un motore oleodinamico (18).