ITMI940780A1 - Dispositivo per la misura di un angolo di piegatura di un lembo di un foglio di lamiera poligonale e per la correzione automatica di errori di piegatura, particolarmente per una macchina per la piegatura programmabile su tutti i lati del foglio - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione industriale dal titolo:

"Dispositivo per la misura di un angolo di piegatura di un Lembo di un foglio di lamiera poligonale e per la correzione automatica di errori di piegatura, particolarmente per una macchina per la piegatura programmabile su tutti i lati del foglio",

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per la misura di un angolo di piegatura di un Lembo di un fogLio di Lamiera poligonale e per la correzione automatica di errori di piegatura, particolarmente per una macchina per la piegatura programmabile su tutti i lati del foglio.

La lamiera è originariamente disponibile in nastri avvolti in rotoli. A seconda delLa quantità di pezzi uguali fra loro che si vogliono fabbricare con la lamiera, il processo di trasformazione è diverso. Se la quantità di pezzi uguali da produrre uno di seguito all'altro è relativamente piccola, e questo è il caso cui si riferisce la presente invenzione, la prima operazione del processo di trasformazione è la divisione trasversale del nastro in fogli della massima lunghezza compatibile con le modalità di trasporto e con le dimensioni delle macchine che continuano il processo di trasformazione.

La lunghezza dei fogli che si ricavano dal nastro col primo taglio è scelta la più lunga possibile in modo da vincolare il meno possibile i tagli successivi e da consentire di suddividere ogni foglio col minimo sfrido.

Per facilitare la manipolazione dei pezzi piccoli e comunque per ridurre il tempo di lavorazione, conviene posporre la suddivisione del foglio in più parti, che si ottiene mediante cesoiatura, all'esecuzione di operazioni come la punzonatura e la piegatura, che si avvantaggiano delle grandi dimensioni del foglio.

Sono note macchine programmabili automatiche, piegatrici e pannellatrici, che producono automaticamente un solo pezzo di lamiera alla volta, variamente piegato, ricevendo in entrata un foglio piano, eventualmente già punzonato, dal quale non sottraggono materiale. Macchine di questo tipo sono descritte nei brevetti US-A-4242898 ed EP-A-0023894.

Dopo che è stata eseguita la piegatura, si verifica che il lembo di lamiera piegato non conserva esattamente l'inclinazione impostagli dalla macchina piegatrice, ma ritorna elasticamente ad un'inclinazione minore; quest'inclinazione finale del lembo piegato, a parità d'inclinazione causata dalla macchina, può essere diversa da foglio a foglio a causa delle piccole differenze di spessore e di struttura cristallina; l'inclinazione finale del lembo piegato può anche essere diversa da lato a lato dello stesso Voglio a causa della diversa struttura cristallina su lati paralleli o ortogonali alla direzione di laminazione.

Nella pratica della piegatura di lamiera con macchine automatiche il primo foglio piegato di un dato lotto, per il quale i fogli sono sufficientemente uguali tra loro, provenendo da uno stesso nastro con spessore e struttura uniformi, viene accuratamente misurato, sospendendo nel frattempo la produzione, per rilevare gli scostamenti degli angoli di piegatura dai valori voluti e dedurne le opportune correzioni del programma di piegatura, cioè delle posizioni estreme degli utensili piegatori.

Scopo delta presente invenzione è quello di sottrarre all'operatore della macchina il compito di misurare gli angoli di piegatura all'inizio della produzione di un lotto e di introdurre nel programma in corso di esecuzione le opportune correzioni, atte a contenere entro i campi di tolleranza gli errori di piegatura di tutti i pezzi del lotto seccessivi al primo.

Raggiunge i suddetti scopi, in accordo con l’invenzione, un dispositivo per la misura di un angolo di piegatura di un lembo di un foglio di lamiera poligonale, particolarmente per una macchina per la piegatura programmabile su tutti i lati del foglio, detta macchina comprendendo una struttura portante avente sezione trasversale sostanzialmente a "C", una controlama inferiore fissa e un premilamiera superiore mobile verticalmente, supportate da detta struttura, un portalame avente sezione trasversale sostanzialmente a "C", a sua volta mobilmente suppoi— tato da detta struttura portante, e almeno una lama di piegatura girevolmente supportata da detto portalame e cooperante con detta controlama e detto premilamiera per piegare un lembo di detti fogli di lamiera in maniera programmabile, caratterizzato dal fatto che detta lama di piegatura è operativamente connessa a mezzi attuatoci atti ad accostarla, senza spinta, contro detto lembo piegato e a mezzi di rilevamento atti a misurare l'angolo di rotazione della lama.

Secondo una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, detti mezzi di rilevamento sono operativamente connessi a mezzi di regolazione dell'angolo di piegatura di detto lembo per correggere automaticamente errori dell'angolo di piegatura, in modo che rimangano entro predeterminati campi di tolleranza.

Il dispositivo secondo l'invenzione permette di migliorare la qualità dei pezzi prodotti e ridurre i tempi di lavorazione, perchè è sufficiente misurare l'angolo di piegatura del primo foglio lavorato ed, in caso di errore, introdurre nella macchina piegatrice la necessaria correzione, in modo che i successivi fogli di un lotto vengano lavorati con l'angolo di piegatura prescritto.

Le caratteristiche della presente invenzione saranno rese maggiormente evidenti dalla seguente descrizione di una sua forma di realizzazione pratica, illustrata a titolo di esempio, non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

la fig. 1 è una vista laterale di una macchina piegatrice di fogli di lamiera comprendente due lame di piegatura, una superiore e una inferiore, supportate da un unico portalama;

la fig. 2 è una vista in sezione verticale di una lama inferiore della macchina di fig. 1 e di mezzi di posizionamento della lama stessa in posizione di riposo;

la fig. 3 è una vista in sezione verticale della lama inferiore e di mezzi di comando del suo moto di piegatura;

La fig. 4 è una vista parziale in pianta di un portalame, di distanziali cuneiformi e della lama inferiore della macchina di fig. 1;

la fig. 5 è una vista laterale deLla Lama inferiore della macchina piegatrice di fig. 1 e di un dispositivo per la misura di un angolo di piegatura di un lembo di un foglio di lamiera poligonale, realizzato secondo l'invenzione.

In fig. 1 è mostrata una macchina piegatrice programmata!le che comprende un basamento 1 avente sezione trasversale sostanzialmente a "C", dotato di guide (non mostrate), nelle quali uno stelo di pistone 50 fa scorrere verticalmente un premilamiera 5, che, premendo su una controlama fissa 6, blocca un foglio di lamiera 7 di forma poligonale. Un lembo 8 del foglio 7 è stato piegato lungo un "filo di piega" definito da bordi attivi della controlama 6 e del premilamiera 5. Il basamento 1 è anche dotato di guide 60 sulle quali ulteriori steli di pistone 51 fanno scorrere verticalmente un portalame 2, avente anch'esso sezione trasversale sostanzialmente a "C". Nel portalame 2 sono girevolmente supportate, mediante una cerniera 12, una lama inferiore 3 e, mediante una cerniera 52, una lama superiore 4 che servono per la piegatura programmabile, automatica, su tutti i lati dei fogli 7. La lama 4, sovrastante il foglio 7, genera pieghe verso il basso, e la lama 3, sottostante il foglio, genera pieghe verso l'alto. Le due lame 3 e 4 sono incernierate sul portalame 2 con asse parallelo al filo di piega del foglio 7 e compiono, insieme al portalame, un movimento di traslazione in direzione ortogonale al piano in cui giace la lamiera indeformata. Con questo primo movimento, l'una o l'altra lama, 3 o 4, si impegna con il lembo 8 ed effettua una piegatura di un angolo prestabilito per tutta la lunghezza di un lato del foglio.

E' mostrato in fig. 2 uno di una serie di cilindretti idraulici a semplice effetto 13 che, agendo su una sporgenza 14 della lama inferiore 3, tengono quest'ultima, a riposo, contro un distanziale cuneiforme 15, come mostrato nelle figg. 2 e 4. Un bordo attivo 16 della lama inferiore 3 si trova così a distanza predeterminata dai bordi attivi della controlama 6 e del premilamiera 5 a seconda che sia più o meno inserito il distanziale cuneiforme 15, mediante un cilindro idraulico di posizionamento longitudinale a doppio effetto 53 (fig. 4). La posizione angolare iniziale della lama inferiore 3 viene regolata, in funzione dello spessore della lamiera e del raggio di curvatura che si desidera lungo la piega, mediante lo spostamento longitudinale del distanziale cuneiforme 15.

Come mostrato nelle figg. 3 e 4, una successione di cilindri idraulici a semplice effetto 19 agisce, in fase di piegatura, sulla lama inferiore 3 attraverso una pastiglia piano-sferica 20 ed un distanziale cuneiforme 18. La posizione angolare finale della lama 3 e quindi l’angolo di piegatura del lembo 8 dipendono dalla posizione longitudinale del distanziale cuneiforme 18. I cilindri 19 spingono la lama 3 contro il lembo 8 del foglio 7, facendo compiere al bordo della Lama un moto quasi parallelo al piano del foglio. A questo secondo movimento della lama 3 corrisponde un moto di rotazione del lembo 8 attorno al filo di piega e un'ulteriore piegatura del lembo 8 per tutta la lunghezza di un lato del foglio 8. L'azione di piegatura del lembo 8 finisce quando espansioni 21 di pistoni 22 dei cilindri 19 arrivano contro battute 23. La posizione longitudinale del distanziale cuneiforme 18 è determinata da un cilindro idraulico di posizionamento longitudinale a doppio effetto 54.

Un paio di cilindretti idraulici a semplice effetto 17 fanno rientrare i cilindretti 13, previamente messi a scarico, e staccano la lama 3 dai distanziali cuneiformi 15 e 18, per consentire lo spostamento longitudinale dei distanziali stessi, senza la resistenza dovuta all'attrito con la lama.

Quando la macchina piegatrice deve piegare verso l'alto il lembo 8 della lamiera 7, i distanziali cuneiformi 15 e 18, previo scostamento della lama 3 ad opera dei cilindretti 17, sono portati nelle posizioni corrispondenti rispettivamente all'inizio e alla fine della corsa di lavoro della lama 3. Il portalame 2 sale facendo interferire il bordo attivo 16 della lama 3 col lembo 8, che cosi comincia ad essere piegato; i cilindri 19 spingono la lama 3 fino alla fine della corsa di piegatura, facendo nel contempo rientrare i cilindretti 13 e infine i cilindretti 13 fanno tornare alla posizione iniziale la lama 3, facendo nel contempo rientrare i cilindri 19. Pertanto, la lama 3 compie due moti distinti, che avvengono simultaneamente o in successione, uno di traslazione in direzione ortogonale al piano in cui giace la lamiera 7 indeformata, quindi verticale, e uno di rotazione attorno alla cerniera 12 parallela al filo di piega, cui corrisponde un moto del bordo della lama quasi parallelo a detto piano.

La lama di piegatura superiore 4 è, a meno del bordo che va a contatto con la lamiera 7, simmetrica rispetto ad un piano mediano parallelo al piano della lamiera 7 indeformata ed esegue movimenti simmetrici sotto il comando di mezzi analoghi a quelli appena descritti per la lama inferiore 3.

Mediante la lama 3, o la lama 4, la macchina piega il lembo 8 del foglio 7 di un angolo e con raggio programmabili (programmabili mediante gli spostamenti dei due distanziali cuneiformi 15 e 18).

L'angolo di piegatura del lembo 8 è determinato dalla posizione longitudinale del distanziale cuneiforme 18.

Come mostrato in fig. 5, ad una delle estremità della lama inferiore 3 è fissato un braccio 35. Un cilindretto idraulico a doppio effetto 39 è imperniato in 46 al braccio 35 e in 47 al portalame 2. Il braccio 35 termina con un settore dentato 36, il quale, attraverso un pignone 37, aziona un encoder 38.

Per misurare l'angolo di piega del Lembo 8, se la piega cosi eseguita è la prima di un lotto di pezzi, i cilindri 13 non agiscono e il cilindretto idraulico 39 agisce sul braccio 35 per prima espellere l’olio dai cilindri 19 e far scostare la lama 3 dal lembo 8. Poi il cilindro 39, invertendo il proprio moto, agisce sul braccio 35 per accostare delicatamente il bordo attivo 16 della lama 3 al lembo piegato 8.

Il numero di impulsi emessi dall'encoder 38, dopo essere passato per una posizione angolare di riferimento, indica la posizione angolare della lama 3, dalla quale si deduce l'angolo di piega del lembo 8 con un algoritmo determinato sperimentalmente che tiene conto dello spessore della lamiera e della posizione della lama durante il moto del portalame. Dalle informazioni fornite dall'encoder 38 si risale all’errore di piegatura dovuto al ritorno elastico della lamiera. Il valore rilevato dell'angolo di piegatura viene confrontato con un valore di progetto e, in caso di scostamenti, interviene il cilindro idraulico 53 per spostare il distanziale cuneiforme 18 e regolare la posizione angolare finale della lama 3, in modo che l’angolo di piegatura di fogli 7 successivi al primo rimanga entro i campi di tolleranza prescritti e gli errori di piegatura rilevati sul primo foglio vengano corretti.

La lama inferiore 3, stabilmente incernierata sul portalame 2 su tutta la sua lunghezza, partecipa così a tutte le operazioni della macchina intese ad eseguire pieghe verso l'alto e a misurare l'angolo di piegatura. Lo stesso può avvenire per la lama superiore 4, se analogamente dotata di un dispositivo misuratore di angolo come quello appena descritto.

E' peraltro da tener presente che nelle macchine di questo tipo, capaci di eseguire pieghe sia verso l'alto che verso il basso, l'ultima piega viene usualmente eseguita verso l'alto. Poiché è l'angolo dell'ultima piega quello che maggiormente interessa l'utilizzatore, il dispositivo misuratore di angolo può essere limitato alla lama inferiore.

Il fatto che tutti i cilindri idraulici 13, 19 e 17, che agiscono sulla lama inferiore spingono e non tirano, cioè che nessuno di essi è vincolato alla lama ma solo appoggiato ad essa, è essenziale per la misura dell'angolo di piega. La lama può infatti essere completamente liberata da forze esterne che non siano il suo peso e il piccolissimo attrito della cerniera 12, espandendo il cilindretto idraulico 39 applicato alla estremità della lama.

Poi la lama viene appoggiata delicatamente al lembo 8 del foglio appena piegato e ancora tenuto dal premilamiera 5 e dalla controlama 6. Con questo contatto delicato, che non sposta il lembo piegato 8 dalla sua posizione naturale, la lama assume una posizione angolare univocamente legata all'angolo di piega attraverso una relazione algebrica che, come detto, viene determinata sperimentalmente.

Una lettura sufficentemente precisa dell'angolo di inclinazione della lama induce una conoscenza sufficientemente precisa dell'angolo di piega, della sua differenza rispetto all'angolo voluto e, infine, della correzione da apportare al programma di piegatura.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la misura di un angolo di piegatura di un lembo (8) di un foglio di lamiera poligonale (7), particolarmente per una macchina per la piegatura programmabile su tutti i lati del foglio (7), detta macchina comprendendo una struttura portante (1) avente sezione trasversale sostanzialmente a "C", una controlama inferiore fissa (6) e un premilamiera superiore (5) mobile verticalmente, supportate da detta struttura portante (1), un portalame (2) avente sezione trasversale sostanzialmente a "C", a sua volta mobilmente supportato da detta struttura portante (1), almeno una lama di piegatura (3, 4) girevolmente supportata da detto portalame (2) e cooperante con detta controlama C6) e detto premilamiera (5) per piegare un lembo (8) di detti fogli di lamiera (7) in marniera programmabile, caratterizzato dal fatto che detta lama di piegatura (3, 4) è operativamente connessa a mezzi attuatori (39) atti ad accostarla, senza spinta, contro detto lembo piegato (8) e a mezzi di rilevamento (36, 37, 38) atti a misurare l'angolo di rotazione della lama (3, 4).
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di rilevamento (36, 37, 38) sono operativamente connessi a mezzi di regolazione (15, 53; 18, 54) dell'angolo di piegatura di detto lembo (8) per correggere automaticamente errori dell'angolo di piegatura, in modo che rimangano entro predeterminati campi di tolleranza.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi attuatori (39) sono costituiti da un cilindretto idraulico a doppio effetto imperniato ad un braccio (35) di detta lama (3, 4)) e a detto portalame (2).
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di rilevamento (36, 37, 38) sono costituiti da un settore dentato (36) solidale a detto braccio (35), detto settore dentato (36) ingranando con un pignone (37) che aziona un encoder (38).
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta lama (3, 4) è mobile verticalmente insieme a detto portalame (2) per compiere una piegatura di detto foglio (7) ed è impegnato con primi, secondi e terzi cilindri idralici (13, 19, 17), detti primi cilindri (13) agendo su una sporgenza (14) di detta lama (3, 4) mantengono la lama (3, 4) contro un primo distanziale cuneiforme (15) in un posizione angolare iniziale, detti secondi cilindri (19) agendo sulla lama (3, 4) tramite un secondo distanziale cuneiforme (18) per farla ruotare attorno a detta cerniera (12) fino ad una posizione angolare finale e compiere una ulteriore piegatura per tutta la lunghezza di detti lati, detti terzi cilindri (17) agendo su detta lama (3, 4) per distaccarla da detti distanziali cuneiformi (15, 18) e consentire di regolare la posizione longitudile di detti di stanzi ali (15, 18)