ITMI970569A1 - Apparecchiatura a controllo elettronico utilizzabile su macchine di incisione fresatura e simili per realizzare incisioni a profondita' - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto una apparecchiatura meccanica a comando elettronico, utilizzabile su qualsiasi macchina per incidere, intagliare, fresare e simili, atta a consentire la realizzazione di incisioni, intagli e incavi a profondità costante su qualsiasi materiale in lastre, indipendentemente dalle eventuali ondulazioni, irregolarità e/o variazioni superficiali delle lastre stesse.

Come è noto, la realizzazione di incisioni e intagli non passanti su lastre in genere, e in particolare su quelle metalliche, utilizzate ad esempio per realizzare quadri sinottici e simili, comporta la necessità di disporre di lastre a superficie perfettamente piana, al fine di ottenere incisioni a profondità costante e quindi adatte a costituire sedi per apparecchi elettrici, interruttori, lampade e simili; è infatti ben noto che ogni variazione o ondulazione presente sulla superficie da incidere comporta delle incisioni di profondità diverse o comunque non costanti.

Attualmente, il problema di assicurare una profondità costante alla serie di incisioni effettuate su un materiale in lastra, particolarmente lastre metalliche, viene in certi casi risolto mediante impiego di dispositivi tastatori meccanici che "seguono" la planarità della superficie da intagliare o incidere, appoggiandosi costantemente sulla superficie stessa.

L'impiego di questa tecnica comporta però alcuni seri inconvenienti, fra cui soprattutto delle rigature sulla superficie prodotte dai trucioli provenienti dalle incisioni, che possono inserirsi fra il supporto piatto dei tastatori e il materiale stesso durante la lavorazione.

Sono anche note delle tecniche di incisione che utilizzano dei trasduttori elettronici, o di altro tipo, in funzione del tipo di materiale in lavorazione, che consentono all'utensile di taglio di incidere il materiale, senza contatto fra trasduttori e il materiale stesso.

In pratica, detti trasduttori di tipo elettronico comportano costi molto elevati e non sono utilizzabili su molti tipi di materiali, quali legno, plastica e alcuni metalli.

Scopo pertanto del presente trovato è quello di realizzare una apparecchiatura meccanica a controllo elettronico per macchine di incisione e simili, concepita e strutturata in modo da ovviare integralmente a tutti gli inconvenienti presentati dalle attuali tecnologie utilizzate per realizzare incisioni e/o fresature a profondità costante su materiali in lastre e tale da poter lavorare indifferentemente su qualsiasi tipo di materiale, senza contatto con quest'ultimo, e da risultare anche di costo molto contenuto.

Altro scopo del trovato è quello di realizzare una apparecchiatura del tipo sopra specificato di struttura molto semplice, altamente affidabile ed utilizzabile su qualsiasi fresatrice, macchina da incisioni e/o da taglio, e anche su macchine attualmente dotate di cambio-utensile automatico.'

Ulteriore scopo del trovato è quello di realizzare una apparecchiatura meccanica a controllo elettronico vantaggiosamente utilizzabile anche su qualsiasi macchina da taglio, imbutitura o simile ove sia richiesta una costante distanza della stessa apparecchiatura dal materiale da lavorare.

Questi ed altri scopi ancora, che più chiaramente saranno evidenziati in seguito, vengono raggiunti da una apparecchiatura meccanica a controllo elettronico, utilizzabile sulle attuali macchine di incisione, fresatura, incavatura e simili, atta a realizzare incisioni e/o incavi a profondità costante su materiali in lastre, la quale apparecchiatura è costituita, secondo il presente trovato, da un corpo scatolato a forma di piattello, disposto coassialmente all'utensile di taglio della macchina e collegato ad una sorgente di aria in pressione, detto piattello essendo provvisto di fori nella sua faccia inferiore atti a dirigere detta aria sulla superficie del materiale da incidere in modo da sollevare lo stesso piattello e costituire fra piattello e materiale un cuscino d'aria in grado di assicurare una distanza costante fra piattello e materiale, senza contatto fra loro, lo stesso piattello essendo poi collegato ad un dispositivo flottante ancorato alla macchina e poi collegato ad un sistema meccanico di precisione atto a consentire a detto dispositivo flottante, durante gli spostamenti dell'utensile sul piano del materiale, di seguire le ondulazioni della superficie del materiale stesso, essendo inoltre previsto un dispositivo elettronico di rilevamento di posizione, sostanzialmente un trasduttore o simile, atto a rilevare gli scostamenti verticali di detto sistema flottante, e quindi anche quelli del piattello rispetto alla lastra, e a trasmetterli ad un elaboratore elettronico di controllo della macchina opportunamente programmato in modo da modificare la posizione verticale della slitta di supporto dell'utensile, sulla base delle informazioni ricavate da detto dispositivo elettronico di rilevamento, consentendo così di realizzare incisioni a profondità costante, senza contatto fra piattello e materiale in lavorazione. Più particolarmente, detto dispositivo flottante in senso verticale è in sostanza costituito da una barra orizzontale, collegata al piattello e provvista di montanti, o colonne verticali, guidate entro sedi ricavate nella usuale slitta mobile che sostiene l'utensile da taglio, o su un supporto laterale alla stessa slitta.

Detto dispositivo meccanico di precisione, atto a consentire a detto dispositivo flottante di seguire le ondulazioni superficiali del materiale in lavorazione, è costituito preferibilmente da una cremagliera solidale ad uno di detti montanti di guida del piattello e mantenuta costantemente in presa con un pignone dentato a sua volta associato a detto dispositivo di posizionamento elettronico.

Così pure, detto dispositivo elettronico di rilevamento delle variazioni verticali di posizionamento di detto dispositivo flottante è costituito da un encoder preferibilmente di tipo fotoelettrico oppure ottico.

Detto utensile di taglio è costituito da un utensile meccanico di tipo noto e può essere facilmente cambiato a seconda della lavorazione che si deve eseguire. La macchina, secondo il presente trovato, viene programmata per fornirsi automaticamente dell'utensile idoneo seguendo il programma, prelevandolo da apposita rastrelliera disposta lateralmente al piano di lavoro. Secondo la presente invenzione, detto utensile di taglio può essere vantaggiosamente costituito da un dispositivo di taglio a laser. L'apparecchiatura secondo il trovato rende particolarmente vantaggioso l'impiego di un dispositivo di taglio a laser: infatti, come noto, il taglio con tale dispositivo deve avvenire rigorosamente nel fuoco e quindi spostamenti anche minimi sulla verticale, come si verificano con apparecchiature a contatto o strisciamento, comportano .gravi irregolarità nel funzionamento del dispositivo di taglio; tali inconvenienti sono del tutto esclusi con l'apparecchiatura secondo il trovato.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato saranno evidenziati dalla seguente dettagliata descrizione, fatta con riferimento alla allegata tavola di disegno, data a solo titolo indicativo e non limitativo, in cui

la figura 1 mostra, in vista frontale e in forma schematica, una apparecchiatura meccanica-elettronica per la realizzazione di incisioni su lastre senza contatto col materiale in lavorazione, realizzata secondo il trovato ed applicata ad una usuale macchina da incisione o fresatrice, non rappresentata integralmente nella figura, mentre

la figura 2 mostra una vista laterale della apparecchiatura illustrata nella figura 1.

Con riferimento alle sopracitate figure, l'apparecchiatura oggetto del trovato è in sostanza costituita da un corpo appiattito, a forma di piattello circolare, internamente cavo, indicato con 1 in figura, il quale è posizionato coassialmente all'utensile di taglio 2, azionato in modo noto da un mandrino ad asse verticale 3.

Detto piattello 1 è poi montato liberamente girevole entro una slitta orizzontale 4 dotata, in modo noto, di movimenti di traslazione orizzontale secondo gli assi X-Y rispetto ad un materiale in lastra 5, posizionato su piano di supporto 6.

Detto piattello 1 è poi collegato ad una sorgente di aria in pressione (non rappresentata) tramite una tubazione 7 e presenta sulla sua parte affacciata al materiale una serie di fori passanti atti a dirigere l'aria direttamente sulla faccia superiore del materiale sottostante 5. L'immissione di aria in pressione entro il piattello e soprattutto il flusso d'aria emesso da detti fori contro il materiale 5 creano un effetto di pressione fra piattello e materiale con il risultato che il piattello tende a sollevarsi e quindi ad allontanarsi dal materiale.

La depressione che così si viene a creare tende a riaw icinare il piattello al materiale. Si crea così un cuscino d'aria fra piattello e materiale che è in grado di assicurare il mantenimento del piattello ad una distanza costante dal materiale 5 ogni qualvolta detto piattello subisca variazioni di posizione relativa rispetto al materiale 5, a causa di ondulazioni o irregolarità superficiali del materiale 5.

A tale scopo, il piattello 1 è ancorato ad una traversa orizzontale 8 (fig.-l) supportante due aste cilindriche verticali 9, liberamente guidate entro detta slitta 4; detta traversa 8 e dette aste verticali di guida costituiscono un sistema flottante o oscillante in senso verticale, il quale è solidalmente agganciato alla slitta 4, la quale è montata su guide cilindriche 4a in modo da poter essere spostata lateralmente tramite un cilindro 4b.

Detto sistema flottante in senso verticale quindi è in grado, durante gli spostamenti dell'utensile nei due sensi X-Y, con macchina in lavorazione, di seguire le ondulazioni superficiali del materiale in quanto dette ondulazioni, provocando variazioni del cuscino d'aria fra piattello e materiale, spostano anche il piattello 1 in senso verticale.

Questi spostamenti del piattello vengono rilevati da un sistema meccanico di precisione costituito da una cremagliera 10, solidale ad una asta 9 di guida del piattello e in presa con un pignone dentato 11 (figura 2) supportato a sua volta da una struttura 12, contrapposta a molle di richiamo 12a (fig.2). A detto pignone 11 è poi associato un dispositivo elettronico di posizionamento costituito da un trasduttore, sostanzialmente un encoder 13 di tipo fotoelettrico oppure ottico, il quale provvede a rilevare in modo relativo gli scostamenti verticali di detto sistema flottante e a trasmettere i segnali così rilevati ad un elaboratore elettrico di controllo della macchina, ad esempio come schematizzato e indicato con 14 nella figura 1, il quale è opportunamente programmato per modificare la posizione verticale della slitta 4, e quindi dell'utensile, sulla base delle informazioni ricevute da detto elaboratore elettronico.

Da quanto sopra esposto, rimane evidenziato il fatto che la distanza fra piattello e materiale viene sempre mantenuta costante, senza che si realizzi in nessun caso il contatto fra piattello e materiale.

In altre parole, si ottiene sempre una profondità di incisione costante, indipendentemente dalle variazioni superficiali del materiale.

Sempre secondo il trovato, l'apparecchiatura sopra descritta può essere installata su qualsiasi tipo di macchina per incidere, fresare e imbutire qualsiasi tipo di materiale in lastre o simili.

Inoltre, la struttura di detta apparecchiatura è adatta anche per quei tipi di macchine che utilizzano cambi di utensile automatici.

Infine, il costante getto d'aria diretto verso la superficie della lastra in lavorazione offre in pratica il vantaggio di espellere continuamente da detta superficie sia i trucioli che la polvere prodotti dall’operazione di incisione; tale vantaggio è maggiormente sentito nel caso di lavorazioni di lastre di legno o plastica.

Ovviamente, nella realizzazione pratica, al trovato come descritto ed illustrato a solo titolo indicativo possono essere apportate modifiche e varianti strutturalmente e funzionalmente equivalenti, senza uscire dall’ambito di protezione del trovato stesso.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura meccanica a controllo elettronico, utilizzabile su macchine fresatrici, da incisioni e taglio in genere, per la realizzazione di incisioni, intagli e simili a profondità costante su qualsiasi materiale in lastre, caratterizzata dal fatto che è costituita da un corpo scatolato a forma di piattello (1), mobile coassialmente all'utensile di taglio (2) della macchina e collegato ad una sorgente di aria in pressione (7), detto piattello (1) essendo provvisto di fori nella sua faccia inferiore atti a dirigere detta aria sulla superficie del materiale (5) da incidere in modo da sollevare lo stesso piattello e costituire fra piattello e materiale un cuscino d'aria in grado di assicurare una distanza costante fra piattello e materiale, senza contatto fra loro, lo stesso piattello (1) essendo poi collegato ad un dispositivo flottante (8-9) ancorato alla macchina e poi collegato ad un sistema meccanico di precisione (10-11). atto a consentire a detto dispositivo flottante (8-9), durante gli spostamenti dell'utensile (2) sul piano del materiale, di seguire le ondulazioni della superficie del materiale stesso, essendo inoltre previsto un dispositivo elettronico di rilevamento di posizione, sostanzialmente un trasduttore (13) o simile, atto a rilevare gli scostamenti verticali di detto sistema flottante, e quindi anche quelli del piattello (1) rispetto alla lastra (5), e a trasmetterli ad un elaboratore elettronico (14) di controllo della macchina opportunamente programmato in modo da modificare la posizione verticale della slitta (4) di supporto dell'utensile (2), sulla base delle informazioni ricavate da detto dispositivo elettronico di rilevamento (13), consentendo così di realizzare incisioni a profondità costante, senza contatto fra piattello e materiale in lavorazione.
2. 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo flottante (8-9) comprende una barra orizzontale (8), collegata al piattello (1) e provvista di montanti (9) guidati, a scorrimento, entro sedi ricavate o associate a detta slitta (4) che sostiene l'utensile (2).
3. 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo meccanico di precisione (10-11), atto a consentire a detto dispositivo flottante (8-9) di seguire le ondulazioni superficiali del materiale (5) comprende una cremagliera (10), solidale ad un montante (9) del dispositivo flottante stesso e posto in presa con un pignone dentato (11) a sua volta associato a detto dispositivo elettronico di rilevamento di posizione (13).
4. 4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo elettronico di rilevamento è costituito da un encoder (13) del tipo fotoelettrico, ottico o simile.
5. 5. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto utensile di taglio è costituito da un dispositivo di taglio laser.
6. 6. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che è utilizzabile per realizzare incisioni e simili su materiali in lastra di qualsiasi tipo, senza contatto fra piattello (1) e materiale sottostante.
7. 7. Apparecchiatura secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che è utilizzabile anche sulle macchine di incisione, fresatura e simile che sono dotate di cambio automatico dell'utensile (2).
8. 8. Procedimento per la realizzazione di incisioni, incavi e simili a profondità costante su materiali in lastre, mediante usuali macchine di incisione, di fresatura e simili, caratterizzato dal fatto che consiste: - nel creare costantemente un cuscino di aria compressa fra un piattello, mobile in senso verticale coassialmente all'utensile della macchina, e la superficie del materiale da trattare, atto a garantire una distanza costante fra piattello e materiale durante le operazioni di incisione, indi - nel predisporre un dispositivo flottante, sostanzialmente oscillante in senso verticale, solidale alla macchina e al piattello mobile, e collegato rigidamente ad un dispositivo meccanico di precisione, sostanzialmente un sistema cremagliera e pignone dentato, atto a consentire, durante gli spostamenti dell’utensile di taglio sul materiale, a detto dispositivo flottante di seguire le ondulazioni superficiali del materiale, poi - nel rilevare, in modo relativo e tramite mezzi elettronici di rilevamento di posizione, gli scostamenti verticali di detto sistema flottante solidale al piattello e nel trasmettere i segnali relativi a detti scostamenti ad un elaboratore elettronico di controllo della macchina, opportunamente programmato in modo da modificare la posizione verticale del supporto dell'utensile sulla base delle informazioni ricevute.