ITMI962180A1

ITMI962180A1 - MACHINE FOR SURFACE PROCESSING OF STONE MANUFACTURED PRODUCTS

Info

Publication number: ITMI962180A1
Application number: IT96MI002180A
Authority: IT
Inventors: Attilio Candiani
Original assignee: Attilio Candiani
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1996-10-22
Publication date: 1998-04-22
Also published as: IT1285527B1

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale DESCRIPTION of the industrial invention

La presente invenzione si riferisce ad una macchina per la lavorazione superficiale di manufatti in pietra, quale marmo, granito e materiale similare. The present invention refers to a machine for the surface processing of stone products, such as marble, granite and similar material.

Nella lavorazione di prodotti in pietra o materiale similare, quale marmo, granito, ecc., vengono utilizzate, oltre a macchine che tagliano i blocchi e realizzano manufatti sagomati, anche macchine che cercano di realizzare una finitura superficiale degli stessi. In the processing of stone products or similar materials, such as marble, granite, etc., in addition to machines that cut blocks and make shaped products, also machines that try to achieve a surface finish are used.

A tale proposito attualmente vengono per lo più usate macchine di molatura che sono dotate di mole a settori, opportunamente snodate rispetto al mandrino. Queste mole a settori, proprio grazie a loro snodo, cercano di seguire la sagoma del pezzo di pietra da rifinire, adattandosi per quanto possibile all'andamento superficiale del manufatto. In this regard, grinding machines are currently mostly used which are equipped with sector wheels, suitably articulated with respect to the spindle. Thanks to their joint, these sector wheels try to follow the shape of the piece of stone to be finished, adapting as much as possible to the surface course of the artifact.

Una tale disposizione però consente solamente di seguire la sagoma già individuata e, per quanto possibile, sistemare la superficie sgrossata dalla precedente operazione di taglio della pietra. However, such an arrangement only allows to follow the shape already identified and, as far as possible, to arrange the surface roughed by the previous stone cutting operation.

La mola snodata infatti si adatta alla superficie del manufatto tagliato e la liscia nelle sue parti rugose. Se peraltro vi sono parti di una certa sagoma che non rispecchiano quanto richiesto, ad esempio per difetti o carenze di inclinazione, conicità, angolazione, ecc., una tale macchina nota non è in grado di correggere questi inconvenienti. The jointed wheel in fact adapts to the surface of the cut product and smooths it in its rough parts. If, however, there are parts of a certain shape that do not reflect what is required, for example due to defects or deficiencies in inclination, taper, angle, etc., such a known machine is not able to correct these drawbacks.

Esiste quindi il problema tecnico di poter avere, una macchina che sia in grado, oltre che di lisciare o’lucidare, anche di adattare ed asportare materiale variando l'orientamento di zone superficiali a sagomatura, ad esempio conica, non corretta del manufatto già tagliato. There is therefore the technical problem of being able to have a machine that is able, in addition to smoothing or polishing, also to adapt and remove material by varying the orientation of surface areas with an incorrect shape, for example conical, of the already cut product. .

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una macchina per la lavorazione superficiale di manufatti in pietra, quale marmo, granito e materiale similare, che oltre a potere eliminare ogni eventuale non proprietà di lavorazione delle superfici di un manufatto, sia anche in grado di intervenire correggendo l'orientamento di tale superficie secondo le richieste. The purpose of the present invention is to provide a machine for the surface processing of stone products, such as marble, granite and similar material, which, in addition to being able to eliminate any non-processing properties of the surfaces of an item, is also capable of intervening correcting the orientation of this surface according to the requests.

Ulteriore scopo è quello di realizzare una macchina assolutamente automatica che eviti l'intervento dell'operatore per effettuare nuove operazioni di taglio e rifinitura, anche se di piccola entità, per apportare le correzioni necessarie e richieste. A further object is to provide an absolutely automatic machine which avoids the intervention of the operator to carry out new cutting and finishing operations, even if small, to make the necessary and required corrections.

Questi scopi secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando una macchina per la lavorazione superficiale di manufatti in pietra, in particolare per lavorare manufatti aventi superfici a sagoma varia, comprendente una intelaiatura comprendente una struttura, portante un utensile di lavorazione, ed una tavola sottostante recante un manufatto da lavorare, l'una mobile rispetto all'altra, caratterizzata dal fatto che detto utensile è costituito da una mola spostabile secondo una direzione spaziale in funzione di dette superfici a sagoma, detta mola essendo spostabile su una traversa superiore di detta struttura supportata da un elettromandrino il cui asse di rotazione è ruotabile almeno in un piano verticale. These purposes according to the present invention are achieved by realizing a machine for the surface processing of stone artefacts, in particular for working artefacts having surfaces of various shapes, comprising a framework comprising a structure, carrying a working tool, and an underlying table bearing a product to be machined, one movable with respect to the other, characterized in that said tool consists of a wheel that can be moved according to a spatial direction as a function of said shaped surfaces, said wheel being movable on an upper crosspiece of said structure supported by an electrospindle whose rotation axis is rotatable at least in a vertical plane.

Le caratteristiche ed i vantaggi di una macchina per la lavorazione superficiale di manufatti in pietra secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali: The characteristics and advantages of a machine for the surface processing of stone artefacts according to the present invention will become more evident from the following, exemplary and non-limiting description, referring to the attached schematic drawings in which:

la figura 1 è una vista in alzata, parzialmente sezionata, di una prima esemplificazione di realizzazione di una macchina per la lavorazione superficiale di manufatti in pietra secondo l'invenzione, Figure 1 is a partially sectioned elevation view of a first embodiment of a machine for the surface processing of stone products according to the invention,

la figura 2 è una vista frontale, parzialmente in sezione, della macchina di figura 1, Figure 2 is a front view, partially in section, of the machine of Figure 1,

la figura 3 è una vista prospettica di un manufatto posizionato su una tavola in una macchina secondo la presente invenzione, Figure 3 is a perspective view of an article positioned on a table in a machine according to the present invention,

le figure 4, 5, 6 e 7 sono schematizzazioni in prospettiva di ulteriori realizzazioni di una macchina secondo la presente invenzione. Figures 4, 5, 6 and 7 are schematizations in perspective of further embodiments of a machine according to the present invention.

Con riferimento alle figure 1 e 2, viene rappresentata una macchina per -la lavorazione superficiale di manufatti in pietra, quale marmo, granito e materiale similare. Una tale macchina, realizzata secondo 1'invenzione, consente di lavorare superfici aventi una sagomata varia, ad esempio arrotondata e conica quale quella mostrata in figura 3 appoggiata su uno schematico piano orizzontale. With reference to Figures 1 and 2, a machine for surface processing of stone products such as marble, granite and similar material is shown. Such a machine, made according to the invention, allows to work surfaces having a various shaped, for example rounded and conical shape such as that shown in Figure 3 resting on a schematic horizontal plane.

La macchina viene indicata complessivamente con 11 e comprende essenzialmente una intelaiatura costituita da una struttura portante un utensile di lavorazione ed una tavola sottostante recante un manufatto da lavorare, ove una delle due è mobile rispetto all'altra. L'utensile è spostabile secondo una direzione spaziale in funzione delle superfici a sagoma del manufatto sopra citato. Nella prima esemplificazione la macchina è formata da una struttura a portale 12 e da una tavola sottostante 13. In questa forma di realizzazione la struttura a portale 12 è fissa, mentre la tavola è una slitta 13 che è traslabile orizzontalmente e perpendicolarmente al portale 12. The machine is indicated as a whole with 11 and essentially comprises a frame consisting of a structure bearing a working tool and an underlying table bearing an article to be worked, where one of the two is movable with respect to the other. The tool can be moved according to a spatial direction as a function of the shaped surfaces of the aforementioned product. In the first example, the machine is formed by a portal structure 12 and an underlying table 13. In this embodiment the portal structure 12 is fixed, while the table is a slide 13 which can be translated horizontally and perpendicularly to the portal 12.

La struttura a portale 12 comprende una traversa superiore 14 sulla quale è spostabile un primo carrello 15 recante un elettromandrino 16 sul quale viene collocata una mola di lavoro 17. The portal structure 12 comprises an upper crosspiece 14 on which a first carriage 15 carrying an electrospindle 16 on which a working wheel 17 is placed is movable.

Il primo carrello 15 viene azionato da una vite elicoidale 18, opportunamente supportata entro la traversa superiore 14, che è comandata a ruotare da un motoriduttore 19 e che interagisce con una madrevite 20 solidale al carrello stesso 15. The first carriage 15 is operated by a helical screw 18, suitably supported within the upper crosspiece 14, which is driven to rotate by a gearmotor 19 and which interacts with a nut screw 20 integral with the carriage 15 itself.

Su questo primo carrello 15 viene supportata una colonna verticale 21 spostabile che funge quale secondo carrello portante 1'elettromandrino 16. In particolare, questo secondo carrello o colonna 21 è fatto traslare da una vite 23 azionata da un motore 24 ed interagente con una madrevite 25 solidale al primo carrello 15 dell'elettromandrino 16. Nella esemplificazione ora descritta, questo accoppiamento è del tipo a ricircolazione di sfere così da favorire un migliore e più preciso scorrimento tra le parti, ma può essere di qualunque altro tipo noto. A movable vertical column 21 is supported on this first carriage 15 which acts as a second carriage carrying the electrospindle 16. In particular, this second carriage or column 21 is made to translate by a screw 23 driven by a motor 24 and interacting with a nut screw 25 integral with the first carriage 15 of the electrospindle 16. In the example described above, this coupling is of the ball recirculation type so as to favor a better and more precise sliding between the parts, but it can be of any other known type.

Infine viene disposta su questo secondo carrello 21 una piastra rotante 26, che è ruotatile rispetto al carrello 21 e che supporta direttamente l'elettromandrino 16. Questa piastra rotante 26 è tale che così l'elettromandrino 16, ovvero il suo asse di rotazione, è ruotatile almeno in un piano verticale e può essere orientato in tale piano verticale, determinando la richiesta posizione di lavoro della mola 17. La rotazione di tale piastra 26 è determinata ad esempio tramite un ulteriore motore 27 che comanda una vite senza fine che a sua volta interagisce con una corona elicoidale, (entrambe non mostrate), solidale alla piastra 26. Finally, a rotating plate 26 is arranged on this second carriage 21, which is rotatable with respect to the carriage 21 and which directly supports the electrospindle 16. This rotating plate 26 is such that thus the electrospindle 16, or its axis of rotation, is rotatable at least in a vertical plane and can be oriented in this vertical plane, determining the required working position of the grinding wheel 17. The rotation of this plate 26 is determined for example by means of a further motor 27 which drives a worm screw which in turn interacts with a helical crown, (both not shown), integral with plate 26.

Ulteriormente il secondo carrello 21 porta un attuatore, quale un cilindro 28 che è collegato ad un carter di protezione 29 per la mola 17. Furthermore, the second carriage 21 carries an actuator, such as a cylinder 28 which is connected to a protective casing 29 for the grinding wheel 17.

. Vengono naturalmente previsti tutti gli opportuni azionamenti e collegamenti elettrici atti a determinare il funzionamento delle parti, nonché un elaboratore centrale o gruppo di comando, schematizzato in 30, per la correlazione dei vari movimenti delle singole parti. A tal fine sono inoltre previsti sensori e finecorsa adeguati. . All suitable drives and electrical connections suitable for determining the operation of the parts are naturally provided, as well as a central processor or control unit, schematised at 30, for the correlation of the various movements of the individual parts. For this purpose, suitable sensors and limit switches are also provided.

Nelle figure 1 e 2 sono state inoltre indicate con apposite frecce X, Y e Z le tre direzioni principali di movimento delle varie parti. Una interpolazione opportuna tra i vari movimenti consente di potere spostare la mola 17 secondo le frecce indicate con W e T in figura 3 attorno ad un manufatto 31. L'elettromandrino 16 viene fatto ruotare sulla piastra 26 secondo la direzione della freccia B in un piano verticale. Questo manufatto 31 presenta una sagoma estremamente varia, ad esempio con minore spessore rispetto alla altre dimensioni, arrotondata e conica, quale quella mostrata appoggiata su uno schematico piano orizzontale quale -quello della tavola o slitta 13. Figures 1 and 2 also indicate the three main directions of movement of the various parts with appropriate arrows X, Y and Z. An appropriate interpolation between the various movements allows the grinding wheel 17 to be moved according to the arrows indicated by W and T in Figure 3 around an article 31. The electrospindle 16 is rotated on the plate 26 according to the direction of the arrow B in a plane vertical. This product 31 has an extremely varied shape, for example with a smaller thickness than the other rounded and conical dimensions, such as the one shown resting on a schematic horizontal plane such as that of the table or slide 13.

A tale proposito, per affacciare le varie superfici del pezzo da lavorare alla mola, la slitta 13 viene comandata a scorrere su un pianale di base 32. Ciò avviene tramite una vite 33, solidale al pianale di base 32, che si impegna con una madrevite 34 solidale alla slitta stessa e che è comandata a ruotare da un motoriduttore 35. In this regard, in order to face the various surfaces of the workpiece to the grinding wheel, the slide 13 is commanded to slide on a base plate 32. This takes place by means of a screw 33, integral with the base plate 32, which engages with a nut screw 34 integral with the slide itself and which is controlled to rotate by a gearmotor 35.

Ad una sua estremità la slitta 13 è dotata di un magazzino 36 per ulteriori mole 17', 17", ecc. che, durante la lavorazione, possono necessitare ed essere cambiate. Il magazzino 36 è dotato di un elemento di copertura 37, ribaltabile in apertura e/o chiusura tramite un attuatore cilindrico 38, quando necessario. La sostituzione avviene disponendo l'elettromandrino 16 con il suo asse in direzione verticale e facendolo scendere all'interno del magazzino. In tale posizione si effettua lo sganciamento della mola 17 e l'aggancio, previo un minimo spostamento, di una ulteriore mola 17' o 17", ecc. Ad operazione ultimata, l'elettromandrino risale in posizione operativa ed il magazzino viene richiuso. Si ha così la possibilità di ravvivare le mole, se necessario, mantenerle pronte per il successivo uso, eliminare gravosi spostamenti delle stesse per il caricamento o lo scaricamento, ecc. At one end, the slide 13 is equipped with a magazine 36 for further wheels 17 ', 17 ", etc. which, during processing, may need and be changed. The magazine 36 is equipped with a cover element 37, which can be folded over opening and / or closing by means of a cylindrical actuator 38, when necessary. The replacement takes place by arranging the electrospindle 16 with its axis in a vertical direction and making it go down inside the magazine. In this position the grinding wheel 17 is released and the 'hooking, after a minimum movement, of an additional 17' or 17 "wheel, etc. At the end of the operation, the electrospindle goes back to the operative position and the magazine is closed again. In this way it is possible to revive the grinding wheels, if necessary, keep them ready for subsequent use, eliminate heavy movements of the same for loading or unloading, etc.

Come ben visibile dalla figura 3, quando si lavora un manufatto con una superficie conica arrotondata quale quello mostrato in 31, la mola 17 viene mantenuta inclinata, vale a dire con asse parallelo ad una generatrice della superficie da lavorare. L'elettromandrino 16 viene portato in tale posizione da una rotazione della piastra 26 e la mola trasla sulla superficie grazie ad una individuazione della posizione della sua superficie rivolta al manufatto tramite una operazione di continua interpolazione. As can be clearly seen from Figure 3, when machining an article with a rounded conical surface such as that shown in 31, the grinding wheel 17 is kept inclined, that is to say with an axis parallel to a generatrix of the surface to be machined. The electrospindle 16 is brought into this position by a rotation of the plate 26 and the grinding wheel translates on the surface thanks to an identification of the position of its surface facing the product by means of a continuous interpolation operation.

Una macchina per la lavorazione superficiale di manufatti in pietra, quale marmo, granito e materiale similare, risulta così particolarmente adatta per operazioni di finitura, levigatura, lucidatura e rettifica, ma è anche adatta per una operazione di fresatura. Inoltre, ad esempio tramite una mola a candela, si presta alla lavorazione della superficie laterale dello spessore del manufatto. Tramite una mola conica la macchina può intervenire a lavorare lo spigolo, anche inferiore, del manufatto od addirittura praticare una incavatura; ecc.. A machine for the surface processing of stone artefacts, such as marble, granite and similar material, is thus particularly suitable for finishing, sanding, polishing and grinding operations, but it is also suitable for a milling operation. Furthermore, for example by means of a candle wheel, it is suitable for processing the lateral surface of the thickness of the product. By means of a conical grinding wheel, the machine can intervene to work the corner, even the lower one, of the product or even make a hollow; etc..

Si è illustrata nelle figure 1 e 2 una prima possibile configurazione della macchina, ma la stessa può anche assumerne altre, in funzione dello specifico compito a cui è destinata o delle condizioni ambientali e dei manufatti che deve usualmente lavorare. A first possible configuration of the machine has been illustrated in Figures 1 and 2, but the same can also assume other configurations, depending on the specific task for which it is intended or on the environmental conditions and on the manufactured items it usually has to work with.

Le figure 4, 5, 6 e 7 sono schematizzazioni in prospettiva di ulteriori realizzazioni di una macchina per la., lavorazione superficiale di manufatti in pietra, quale marmo, granito e materiale similare, secondo la presente invenzione. Figures 4, 5, 6 and 7 are schematizations in perspective of further embodiments of a machine for the surface processing of stone products, such as marble, granite and similar material, according to the present invention.

La figura 4 mostra una macchina per la lavorazione superficiale di manufatti in pietra che, a differenza da quella delle figure 1 e 2, ha la tavola 13 fìssa, mentre è la struttura a portale che è mobile al disopra di essa. Le funzioni della coppia di carrelli che portano 1'elettromandrino 16 sono mantenute inalterate. Figure 4 shows a machine for the surface processing of stone artefacts which, unlike that of Figures 1 and 2, has the table 13 fixed, while it is the portal structure that is movable above it. The functions of the pair of carriages carrying the electrospindle 16 are kept unchanged.

La figura 5 mostra una macchina in tutto simile a quella delle figure 1 e 2, ma avente sulla slitta o tavola 13 una piattaforma porta pezzo girevole 39 in un piano orizzontale attorno ad un asse A. Figure 5 shows a machine similar in all respects to that of Figures 1 and 2, but having on the slide or table 13 a rotating workpiece holder platform 39 in a horizontal plane about an axis A.

La figura 6 mostra poi una versione della macchina nella quale la classica struttura a portale è stata sostituita da un portale comprendente un braccio a sbalzo 40 che supporta la medesima movimentazione dell'elettromandrino 16 delle realizzazioni recedenti. La tavola o slitta è mobile se il braccio a sbalzo è fisso, ma può anche essere realizzata una struttura di questo tipo con le movimentazioni invertite tra loro. Figure 6 then shows a version of the machine in which the classic portal structure has been replaced by a portal comprising a cantilevered arm 40 which supports the same movement of the electrospindle 16 of the previous embodiments. The table or slide is mobile if the cantilever arm is fixed, but a structure of this type can also be made with the movements reversed.

La figura 7 illustra infine una macchina la cui intelaiatura comprende una coppia di montanti longitudinali 41 sui quali è fatta scorrere una traversa a ponte 42 recante l'elettromandrino mobile nel solito modo in precedenza descritto. La tavola è in questo caso fissa e può comunque recare una piattaforma girevole per una maggiore funzionalità. Figure 7 finally illustrates a machine whose frame comprises a pair of longitudinal uprights 41 on which a bridge crosspiece 42 carrying the movable electrospindle is made to slide in the usual way previously described. In this case, the table is fixed and can in any case have a rotating platform for greater functionality.

Claims

CLAIMS 1. Machine for the surface processing of stone artefacts, in particular for working artefacts having surfaces with various shapes, comprising a framework comprising a structure (12), carrying a working tool (17), and an underlying table (13) bearing an article (31) to be machined, one movable with respect to the other, characterized in that said tool is constituted by a grinding wheel (17) which can be moved according to a spatial direction as a function of said shaped surfaces, called grinding wheel (17 ) being movable on an upper crosspiece (14, 40) of said structure (12) supported by an electrospindle (16) whose rotation axis is rotatable at least in a vertical plane.

2. Machine for the surface processing of stone products according to claim 1, characterized in that said electrospindle (16) is placed on a carriage (15) which can be moved on said upper crosspiece (14, 40) of said structure (12).

3. Machine for the surface processing of stone artefacts according to claim 1 or 2, characterized in that said electrospindle (16) is further supported on a second carriage (21) which can be moved vertically with respect to a first carriage (15) sliding on said upper crosspiece (14, 40) of said structure (12).

4. Machine for the surface processing of stone artefacts according to claim 3, characterized in that said electrospindle (16) is further supported on a rotating plate (26) rotatable with respect to said second carriage (21).

5. Machine for the surface processing of stone products according to claim 1, characterized in that said electrospindle (16) is associated with a protective casing (29) which can be moved by means of an actuator element (28).

6. Machine for the surface processing of stone artefacts according to claim 1, characterized in that a magazine (36) for further grinding wheels (17 ', 17) is associated with said underlying table (13) bearing an artefact (31) to be machined. ") which, during processing, may need and be changed.

7. Machine for the surface processing of stone artefacts according to claim 6, characterized in that said magazine (36) is equipped with a covering element (37), which can be tilted in opening and / or closing by means of a cylindrical actuator

8. Machine for the surface processing of stone artefacts according to claim 1, characterized in that said underlying table (13) bearing an artefact (31) can be displaced with respect to said structure (12) bearing said grinding wheel (17) which is fixed .

9. Machine for the surface processing of stone artefacts according to claim 1, characterized in that said underlying table (13) bearing an artefact (31) is fixed with respect to said structure (12) carrying said grinding wheel (17) which is movable .

10. Machine for the surface processing of stone artefacts according to claim 1, characterized in that said underlying table (13) bearing an artefact (31) also carries a rotating workpiece platform (39) in a horizontal plane around an axis (TO).

11. Machine for the surface processing of stone products according to claim 1, characterized in that said structure (12), carrying a processing tool (17), is of the portal type.

12. Machine for the surface processing of stone artefacts according to claim 1, characterized in that said structure (12), carrying a processing tool (17}, comprises a cantilevered arm (40) which supports the same movement of said electrospindle (16).

13. Machine for the surface processing of stone products, essentially as described above and as illustrated in the attached drawings.