ITMI980156A1 - AUTOMATIC MACHINE TOOL IN PARTICULAR FOR WOODWORKING WITH DEVICES TO ALLOW CONTEMPORARY REPLACEMENT - Google Patents

AUTOMATIC MACHINE TOOL IN PARTICULAR FOR WOODWORKING WITH DEVICES TO ALLOW CONTEMPORARY REPLACEMENT

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ITMI980156A1 IT98MI000156A ITMI980156A ITMI980156A1 IT MI980156 A1 ITMI980156 A1 IT MI980156A1 IT 98MI000156 A IT98MI000156 A IT 98MI000156A IT MI980156 A ITMI980156 A IT MI980156A IT MI980156 A1 ITMI980156 A1 IT MI980156A1
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Description

MACCHINA UTENSILE AUTOMATICA, IN PARTICOLARE PER LA LAVORAZIONE DEL LEGNO, CON DISPOSITIVI ATTI A CONSENTIRE LA SOSTITUZIONE CONTEMPORANEA DI PIU' UTENSILI, AUTOMATIC MACHINE TOOL, IN PARTICULAR FOR WOODWORKING, WITH DEVICES TO ALLOW THE SIMULTANEOUS REPLACEMENT OF SEVERAL TOOLS,

La presente invenzione propone una macchina utensile automatica, più in particolare una macchina per la lavorazione del legno, che si caratterizza per il fatto di prevedere mezzi che consentono la sostituzione contemporanea di più utensili. The present invention proposes an automatic machine tool, more particularly a woodworking machine, which is characterized in that it provides means that allow the simultaneous replacement of several tools.

In particolare la macchina secondo l’invenzione è provvista di una coppia di elettromandrini affiancati, e di un magazzino con una pluralità di sedi per altrettanti utensili, in grado di portare contemporaneamente questi utensili, a coppie, in una posizione atta a consentirne il prelievo contemporaneo da parte degli elettromandrini. In particular, the machine according to the invention is equipped with a pair of side-by-side electrospindles, and a magazine with a plurality of seats for as many tools, capable of simultaneously bringing these tools, in pairs, into a position suitable for allowing them to be picked up at the same time. by the electrospindles.

Nel caso illustrato, il magazzino è costituito da un piatto rotante con le sedi degli utensili disposte perimetralmente e che presentano, a coppie, gli imbocchi paralleli, in modo che gli utensili vengano sfilati nella stessa direzione, così da permetterne il prelievo contemporaneo da parte degli elettromandrini come sopra accennato . In the illustrated case, the magazine consists of a rotating plate with the tool seats arranged around the perimeter and which have parallel inlets in pairs, so that the tools are extracted in the same direction, so as to allow them to be picked up at the same time by the electrospindles as mentioned above.

L'invenzione si colloca nel settore delle macchine utensili automatiche , in grado di eseguire una serie successiva di lavorazioni senza necessità di intervento da parte dell'operatore. The invention is placed in the field of automatic machine tools, capable of carrying out a successive series of machining operations without the need for intervention by the operator.

Per poter fare questo è necessario ricorrere ad utensili differenti e, per questa ragione, le macchine note sono provviste di un magazzino che contiene una pluralità di utensili i quali vengono prelevati di volta in volta a secónda del tipo di lavoro da effettuare, con un programma elettronico di gestione che controlla le diverse operazioni della macchina fra cui, appunto, la sostituzione dell'utensile. In order to do this, it is necessary to use different tools and, for this reason, known machines are equipped with a magazine that contains a plurality of tools which are taken from time to time according to the type of work to be carried out, with a program electronic management that controls the various operations of the machine including, in fact, the replacement of the tool.

Con l'evolversi della tecnologia, da un lato si è ampliato il campo operativo di queste macchine, sempre più perfezionate e quindi in grado di eseguire lavori sempre più complessi e, dall'altra, è anche aumentata la velocità di lavorazione con un conseguente aumento della produttività. With the evolution of technology, on the one hand the operating range of these machines has expanded, more and more perfected and therefore able to perform increasingly complex jobs and, on the other hand, the processing speed has also increased with a consequent increase productivity.

Nonostante tutti questi perfezionamenti permangono però dei tempi morti, fra i quali quelli necessari per la sostituzione dell'utensile. Despite all these improvements, however, some dead times remain, including those required for tool replacement.

A questo scopo, infatti, la macchina ferma il motore dell'utensile, distacca l'utensile dal pezzo, porta il magazzino portautensili in posizione di prelievo e muove 1 'elettromandrino per portarlo prima a scaricare l'utensile nella sede vuota e, successivamente a prelevare l'utensile necessario per la lavorazione successiva . For this purpose, in fact, the machine stops the tool motor, detaches the tool from the piece, brings the tool holder magazine to the pick-up position and moves the electrospindle to take it first to unload the tool into the empty seat and, subsequently to pick up the tool needed for the next machining.

Tutta questa successione di fasi necessita di un certo tempo che, per quanto breve, incide sul rendimento complessivo della macchina, e questo in misura maggiore quanto più elevata è la velocità di lavorazione della macchina stessa, dal momento che aumentando la velocità diventano più frequenti i cambi di utensile. This whole succession of phases requires a certain time which, however short, affects the overall performance of the machine, and this to a greater extent the higher the machining speed of the machine itself, since increasing the speed the more frequent the tool changes.

La presente invenzione propone ora una macchina utensile automatica nella quale sono previsti mezzi atti a consentire la sostituzione contemporanea di più utensili, consentendo così di ridurre per lo meno alla metà i tempi morti derivanti da questa operazione. The present invention now proposes an automatic machine tool in which means are provided to allow the simultaneous replacement of several tools, thus allowing to reduce at least half the dead times deriving from this operation.

Nella descrizione che segue si farà specifico riferimento al caso di una macchina in grado di sostituire contemporaneamente due utensili, ma è chiaro che la stessa idea di soluzione potrà essere applicata per sostituire contemporaneamente anche un numero maggiore di utensili, qualora necessario. In the following description specific reference will be made to the case of a machine capable of replacing two tools at the same time, but it is clear that the same solution idea can be applied to replace a greater number of tools at the same time, if necessary.

La presente invenzione sarà ora descritta dettagliatamente, a titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle figure allegate in cui: The present invention will now be described in detail, by way of non-limiting example, with reference to the attached figures in which:

- la figura 1 è la vista in pianta, parziale, di una macchina a sostituzione contemporanea di utensili secondo l'invenzione; Figure 1 is a partial plan view of a machine for simultaneous replacement of tools according to the invention;

- la figura 2 è la vista laterale, parziale, della macchina di figura 1; Figure 2 is a partial side view of the machine of Figure 1;

- la figura 3 illustra schematicamente, visto in pianta, un portautensili in una macchina secondo l'invenzione. Con riferimento alle figure 1 e 2, una macchina secondo l'invenzione comprende un basamento 1, con un piano di lavoro 2 sul quale vengono appoggiati i pezzi da lavorare, nel caso specifico dei pannelli 3 e, superiormente, una struttura 4 lungo la quale si muove un gruppo di lavoro indicato nel suo complesso con 5 in figura 2. Figure 3 is a schematic plan view of a tool holder in a machine according to the invention. With reference to figures 1 and 2, a machine according to the invention comprises a base 1, with a work surface 2 on which the pieces to be worked are placed, in the specific case of the panels 3 and, above, a structure 4 along which moves a work group indicated as a whole with 5 in figure 2.

Il gruppo 5 è montato su una piastra 6 o simili in grado di muoversi su un piano orizzontale, controllata da dispositivi di tipo noto, lungo una coppia di assi ortogonali (assi X e Y). The unit 5 is mounted on a plate 6 or the like capable of moving on a horizontal plane, controlled by known devices, along a pair of orthogonal axes (X and Y axes).

Sulla piastra sono presenti una coppia di guide verticali 7 lungo le quali scorre un supporto 8, azionato da una vite a ricircolo di sfere 9 o dispositivo analogo. On the plate there are a pair of vertical guides 7 along which a support 8 slides, operated by a ball screw 9 or similar device.

Sul supporto 8 sono montati una coppia di elettromandrini 10 ed 11 ed una pluralità di mandrini 12 Mounted on the support 8 are a pair of electro-spindles 10 and 11 and a plurality of spindles 12

Gli elettromandrini 10 e 11 possono scorrere, rispetto al supporto 8, lungo coppie di guide sostanzialmente verticali 13, azionati ad esempio da mezzi pneumatici 14. The electrospindles 10 and 11 can slide, with respect to the support 8, along pairs of substantially vertical guides 13, operated for example by pneumatic means 14.

Gli spostamenti degli elettromandrini avvengono fra due riscontri di fine corsa che determinano rispettivamente una posizione operativa (ad esempio la posizione abbassata) ed una posizione di riposo di ciascun elettromandrino . The movements of the electrospindles take place between two limit stops which respectively determine an operating position (for example the lowered position) and a rest position of each electrospindle.

Gli spostamenti del supporto 8, comandati dall'albero a ricircolo di sfere 9, sono controllati numericamente (asse Z). The displacements of the support 8, controlled by the ball recirculation shaft 9, are numerically controlled (Z axis).

Sulla macchina è poi presente un portautensili, che nel caso specifico è costituito da un magazzino circolare 15, meglio visibile in figura 3. On the machine there is also a tool holder, which in the specific case consists of a circular magazine 15, better visible in figure 3.

Il magazzino 15 presenta una pluralità di sedi per altrettanti utensili, indicati con i numeri 16. The magazine 15 has a plurality of seats for as many tools, indicated with the numbers 16.

A differenza dei magazzini noti di questo tipo, nei quali le sedi degli utensili hanno imbocchi disposti radialmente , nel caso dell ' invenzione le sedi sono suddivise a coppie e ciascuna coppia ha gli imbocchi paralleli . Unlike known magazines of this type, in which the tool seats have radially arranged inlets, in the case of the invention the seats are divided into pairs and each pair has parallel inlets.

Nel caso illustrato in figura 3 il magazzino presenta 8 sedi, indicate rispettivamente con i numeri 121, 122 , . . . 128 e le sedi sono suddivise a coppie rispettivamente 121 e 123 , 122 e 128, 124 e 126 , 125 e 127 , con ciascuna coppia di sedi che ha gli imbocchi paralleli, vale a dire con ciascuna coppia di sedi che ha l'imbocco sagomato in modo tale che le direzioni di inserimento e di estrazione dell'utensile siano parallele. In the case illustrated in Figure 3, the magazine has 8 seats, indicated by the numbers 121, 122, respectively. . . 128 and the seats are divided into pairs 121 and 123, 122 and 128, 124 and 126, 125 and 127 respectively, with each pair of seats having parallel inlets, i.e. with each pair of seats having a shaped inlet so that the insertion and extraction directions of the tool are parallel.

In figura sono indicate con i numeri D' e D" queste direzioni di inserimento e prelievo per la coppia di sedi 122 e 128. In the figure, the numbers D 'and D "indicate these directions of insertion and withdrawal for the pair of seats 122 and 128.

Sarebbe anche possibile realizzare il portautensili in modo che le sedi che hanno gli imbocchi paralleli siano costituite da coppie di sedi contigue, ma in questo caso la vicinanza fra queste sedi limiterebbe l'utilizzazione dell'invenzione solamente a macchine con elettromandrini di piccole dimensioni e che quindi possono essere montati sufficientemente vicini, in modo che la distanza fra gli assi degli elettromandrini sia uguale alla distanza fra i centri di due sedi contigue. It would also be possible to make the tool holder so that the seats having parallel inlets are made up of pairs of contiguous seats, but in this case the proximity between these seats would limit the use of the invention only to machines with small electrospindles and that therefore they can be mounted sufficiently close together, so that the distance between the axes of the electrospindles is equal to the distance between the centers of two contiguous seats.

Il funzionamento è il seguente. Operation is as follows.

A seconda del tipo e della successione delle operazioni da effettuare, si dispongono gli utensili adatti, a coppie, nelle rispettive sedi e si avvia la macchina. Gestita elettronicamente, l'apparecchiatura porrà in rotazione il magazzino utensili fino a portare gli utensili per la prime due lavorazioni in linea con gli assi degli elettromandrini 10 e 11. Depending on the type and sequence of operations to be carried out, the suitable tools are arranged, in pairs, in their respective seats and the machine is started. Electronically managed, the equipment will rotate the tool magazine until the tools for the first two machining operations are in line with the axes of the electrospindles 10 and 11.

Questi si sposteranno lungo le guide 13 per portarsi nella posizione sollevata, dopo di che il supporto 8 si muoverà per portare gli elettromandrini al di sopra degli utensili in asse con questi ultimi, e a questo punto la macchina comanderà la discesa degli elettromandrini per il prelievo degli utensili, che verranno sfilati dalle sedi facendo scorrere gli elettromandrini lungo le direzioni D' e D". These will move along the guides 13 to move to the raised position, after which the support 8 will move to bring the electrospindles above the tools in axis with the latter, and at this point the machine will command the descent of the electrospindles to pick up the tools, which will be removed from their seats by sliding the electrospindles along the directions D 'and D ".

All'inizio della lavorazione uno dei due elettromandrini verrà sollevato in posizione di riposo mentre l'altro effettua la prima fase di lavoro. At the beginning of processing, one of the two electrospindles will be raised to the rest position while the other performs the first work phase.

Al termine, per passare al secondo utensile, sarà sufficiente comandare pneumaticamente il sollevamento dell 'elettromandrino che ha terminato la propria operazione ed abbassare contemporaneamente l'altro, con movimento pneumatico e quindi estremamente rapido. At the end, to pass to the second tool, it will be sufficient to pneumatically control the lifting of the electrospindle that has finished its operation and simultaneously lower the other, with pneumatic and therefore extremely rapid movement.

In questo modo è possibile passare dal primo al secondo utensile praticamente senza tempi morti. In this way it is possible to switch from the first to the second tool with practically no downtime.

Terminata anche la seconda fase di lavorazione, gli elettromandrini deporranno agli utensili utilizzati nelle rispettive sedi, dopo di che il portautensili ruoterà fino a portare una successiva coppia di utensili in posizione di prelievo per ricominciare il ciclo come in precedenza. Once the second machining phase is also finished, the electrospindles will deposit the tools used in their respective seats, after which the tool holder will rotate until a subsequent pair of tools is brought into the withdrawal position to restart the cycle as before.

Naturalmente sarà sempre possibile utilizzare un solo elettromandrino e prelevare un utensile per volta. Of course, it will always be possible to use only one electrospindle and pick up one tool at a time.

Nella descrizione è stato illustrato, a titolo esemplificativo, il caso di una macchina con magazzino utensili circolare. The description illustrates, by way of example, the case of a machine with a circular tool magazine.

E' chiaro però che la stessa soluzione potrà essere validamente applicata anche a macchine con diversi tipi di magazzini, ad esempio con magazzini costituiti da più catene affiancate, ciascuna con una serie di utensili, o a macchine che prevedano più di due elettromandrini. Un esperto del ramo potrà poi prevedere numerose modifiche e varianti, che dovranno però ritenersi tutte comprese nell'ambito del presente trovato. It is clear, however, that the same solution can also be validly applied to machines with different types of magazines, for example with magazines consisting of several chains side by side, each with a series of tools, or to machines that have more than two electrospindles. A person skilled in the art can then foresee numerous modifications and variations, which must however be considered all included within the scope of the present invention.

Claims (7)

RIVENDICAZIONI 1. Macchina utensile automatica caratterizzata dal fatto di prevedere almeno una coppia di elettromandrini atti ciascuno a prelevare ed azionare un utensile e mezzi atti a consentire il prelievo, da un magazzino portautensili, di più utensili contemporaneamente. CLAIMS 1. Automatic machine tool characterized by the fact of providing at least one pair of electro-spindles each suitable for picking up and operating a tool and means for allowing the withdrawal, from a tool holder magazine, of several tools at the same time. 2. Macchina utensile secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di prevedere un magazzino portautensili che presenta più coppie di sedi destinate ciascuna a contenere un utensile, ciascuna coppia di sedi essendo conformate in modo che le direzioni di prelievo degli utensili siano parallele. 2. Machine tool according to claim 1, characterized in that it provides a tool holder magazine which has several pairs of seats each intended to contain a tool, each pair of seats being shaped so that the pick-up directions of the tools are parallel. 3. Macchina utensile secondo la rivendicazione 2, in cui detto magazzino portautensili è costituito da un piatto rotante provvisto di una pluralità di sedi per altrettanti utensili, caratterizzata dal fatto che per ogni posizione del magazzino le coppie di sedi la cui distanza, riferita agli assi, è pari alla distanza fra gli assi degli elettromandrini, presentano gli imbocchi paralleli. 3. Machine tool according to claim 2, wherein said tool holder magazine is constituted by a rotating plate provided with a plurality of seats for as many tools, characterized in that for each position of the magazine the pairs of seats whose distance, referred to the axes , is equal to the distance between the axes of the electrospindles, have parallel inlets. 4. Macchina utensile secondo ciascuna delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti elettromandrini sono montati su un supporto con possibilità di spostarsi, indipendentemente, fra una posizione operativa ed una posizione di riposo. 4. Machine tool according to each of the preceding claims, characterized in that said electrospindles are mounted on a support with the possibility of moving independently between an operating position and a rest position. 5. Macchina utensile, in particolare per la lavorazione del legno, del tipo comprendente: - una pluralità di elettromandrini; - un magazzino utensili; - mezzi atti ad eseguire la sostituzione degli utensili fra gli elettromandrini ed il magazzino utensili, caratterizzata dal fatto che il magazzino utensili è in grado di portare almeno due sedi utensili in una posizione tale da consentire l'esecuzione contemporanea dell'operazione di prelievo/rilascio da parte degli elettromandrini . 5. Machine tool, in particular for woodworking, of the type comprising: - a plurality of electrospindles; - a tool magazine; - means suitable for carrying out the replacement of tools between the electrospindles and the tool magazine, characterized by the fact that the tool magazine is able to bring at least two tool seats in a position such as to allow the simultaneous execution of the picking / release operation by the electrospindles. 6. Macchina utensile, secondo la rivendicazione 5, in cui il magazzino utensili è costituito da un piatto rotante con le sedi degli utensili disposte perimetralmente e che presentano, a coppie, imbocchi paralleli, in modo che gli utensili possano essere sfilati nella stessa direzione, così da permettere il prelievo/rilascio contemporaneo da parte degli elettromandrini. 6. Machine tool, according to claim 5, in which the tool magazine consists of a rotating plate with the tool seats arranged perimeter and which have, in pairs, parallel inlets, so that the tools can be extracted in the same direction, so as to allow the simultaneous withdrawal / release by the electrospindles. 7. Macchina utensile, secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzata dal fatto che le sedi con imbocchi paralleli non sono contigue. 8..Macchina utensile, in particolare per la lavorazione del legno, così come descritta ed illustrata. 7. Machine tool, according to claim 5 or 6, characterized in that the seats with parallel inlets are not contiguous. 8. Machine tool, in particular for woodworking, as described and illustrated.
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