ITMO20060022A1

ITMO20060022A1 - Macchina per la lavorazione di elementi di legno con carico e scarico automatico di detti elementi e metodo per caricare detti elementi

Info

Publication number: ITMO20060022A1
Application number: IT000022A
Authority: IT
Inventors: Giancarlo Grassi
Original assignee: Scm Group Spa
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2007-07-21
Also published as: EP1810803B1; DE602007010191D1; EP1810803A1

Description

Macchina per la lavorazione di elementi di legno con carico e scarico automatico di detti elementi e metodo per caricare detti elementi

La presente invenzione concerne una macchina per la lavorazione di elementi in legno o materiale similare con carico e scarico automatico di detti elementi ed un metodo per caricare elementi in tale macchina. In particolare, l'invenzione si riferisce ad una macchina operatrice, quale ad esempio una foratrice o fresatrice, provvista di mezzi per caricare e -scaricare rispettivamente elementi da lavorare ed elementi già lavorati, ad esempio pannelli, ante, porte, profili, ecc.

In alcune macchine operatrici le procedure di carico e scarico degli elementi sono di tipo manuale, e richiedono operatori per il trasferimento dei suddetti elementi da dispositivi di movimentazione ad un piano di lavoro della macchina e viceversa. I dispositivi di movimentazione sono costituiti da nastri di trasporto oppure da rulliere e provvedono ad alimentare la macchina con elementi da lavorare e ad allontanare da quest'ultima gli elementi già lavorati.

Tali macchine note presentano lo svantaggio di richiedere l'impiego di operatori, ciò comportando una limitazione della velocità di produzione della macchina, costi di gestione elevati ed il rischio di errori nel trasferimento e nel posizionamento degli elementi.

Sono note macchine operatrici in cui le procedure di carico e scarico sono automatiche ed eseguite da opportuni mezzi di prelievo e trasferimento fissati a rispettive teste operatrici delle macchine. Le suddette teste operatrici che eseguono le diverse lavorazioni sugli elementi, sono, infatti, mobili del tipo ad assi controllati e possono traslare nello spazio lungo due o più direzioni tra loro ortogonali. In questo modo i mezzi di trasferimento, solidali alle teste operatrici, sono in grado di muoversi per prelevare e/o depositare elementi da lavorare e/o già lavorati .

Lo svantaggio di tali macchine operatrici risiede nel fatto che durante le operazioni di carico e scarico, le teste operatrici non possono eseguire alcuna lavorazione, giacché si spostano con i mezzi di trasferimento. Ciò determina un'interruzione del ciclo di lavoro della macchina ed una conseguente riduzione della produttività della stessa.

Sono note altresì macchine operatrici cui sono associati robot o manipolatori antropomorfi in grado di movimentare gli elementi nelle operazioni di carico e scarico. Tali manipolatori sono programmabili in modo versatile e flessibile per eseguire in modo veloce e preciso le suddette operazioni con elementi di dimensioni e forme diverse, ma presentano lo svantaggio di essere molto costosi e di richiedere apparecchiature di controllo separate, generalmente non integrabili con quelle della macchina operatrice.

In alcune macchine operatrici il robot antropomorfo è sostituito da mezzi di trasferimento a portale fisso, ad esempio un manipolatore cartesiano, che provvedono al carico e scarico degli elementi. Tali mezzi di trasferimento devono essere affiancati alla macchina operatrice, ciò comportando un aumento degli ingombri e delle dimensioni generali del centro di lavoro costituito dalla macchina operatrice e dai mezzi/dispositivi ausiliari ad essa associati.

Inoltre, tali mezzi di trasferimento essendo disgiunti fisicamente dalla macchina operatrice e presentando un sistema di controllo e gestione separato ed autonomo, non permettono un posizionamento preciso dei pezzi dal lavorare sul piano di lavoro della macchina stessa. È pertanto necessario utilizzare opportuni elementi di riscontro fissati a detto piano di lavoro che bloccano l'elemento in una predefinita posizione di lavoro, impostata nei mezzi di gestione e controllo della macchina. Poiché le dimensioni ed il posizionamento di tali riscontri dipendono dal formato dell'elemento dal lavorare, lavorazioni su elementi diversi richiedono interruzioni del ciclo operativo per consentire la regolazione e/o la sostituzione dei suddetti riscontri .

Uno scopo della presente invenzione è migliorare le macchine operatrici note per la lavorazione di elementi in legno o materiali similari con carico e scarico automatico di detti elementi, in particolare aumentandone la versatilità e la flessibilità di impiego.

Un altro scopo è ottenere una macchina in grado di eseguire contemporaneamente procedure di carico e/o scarico, rispettivamente di elementi da lavorare e/o già lavorati, e lavorazioni e/o operazioni su altri elementi.

Altro scopo ancora è ottenere una macchina operatrice dotata di una struttura semplice, con dimensioni ed ingombri contenuti.

Un ulteriore scopo è ottenere una macchina operatrice ed un metodo di funzionamento che consentano di posizionare su un piano di lavoro in modo automatico, semplice, veloce e con elevata precisione elementi di qualsiasi forma e dimensione .

Secondo un primo aspetto dell'invenzione è prevista una macchina per la lavorazione di elementi in legno o materiale similare comprendente mezzi operativi mobili ed atti ad eseguire una pluralità di lavorazioni su detti elementi, mezzi a portale, atti a supportare scorrevolmente detti mezzi operativi, mezzi di supporto atti a sostenere detti elementi almeno durante dette lavorazioni e mezzi di trasferimento, mobili ed atti a posizionare su e/o prelevare da detti mezzi di supporto detti elementi, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di trasferimento sono scorrevolmente connessi a detti mezzi a portale.

Grazie a quest'aspetto dell'invenzione è possibile ottenere una macchina per la lavorazione di elementi di legno in grado di eseguire operazioni di carico e/o scarico di elementi da lavorare e/o già lavorati e nello stesso tempo lavorazioni su altri elementi, giacché i mezzi operativi ed i mezzi di trasferimento sono connessi separatamente ai mezzi a portale. In particolare, i mezzi operativi ed i mezzi di trasferimento sono connessi a lati opposti dei mezzi a portale e dunque non interferiscono tra loro durante il funzionamento. Ciò consente, inoltre, di realizzare una macchina operatrice dotata di una struttura semplice, con dimensioni ed ingombri contenuti.

La connessione dei mezzi di trasferimento ai mezzi a portale della macchina permette altresì di posizionare in modo automatico e con elevata precisione gli elementi sui mezzi di supporto, i mezzi di trasferimento essendo controllati direttamente da mezzi di gestione e controllo della macchina.

In un secondo aspetto dell'invenzione è previsto un metodo per caricare elementi in una macchina operatrice per la lavorazione di legno o materiale similare comprendente le seguenti fasi:

posizionare un elemento su mezzi di movimentazione; azionare detti mezzi di movimentazione per movimentare in una direzione di movimentazione detto elemento e portarlo a battuta con primi mezzi di riscontro;

- movimentare detto elemento lungo una prima direzione di traslazione, in una posizione di prelievo, in cui detto elemento è a riscontro con mezzi di trasferimento;

- memorizzare detta posizione di prelievo in mezzi di gestione e controllo di detta macchina;

- bloccare detto elemento tramite detti mezzi di trasferimento in detta posizione di prelievo; trasferire e depositare detto elemento su mezzi di supporto in una predefinita posizione di rilascio.

Grazie a quest'aspetto dell'invenzione è possibile ottenere una macchina in grado di caricare in modo automatico, rapido, semplice e preciso gli elementi da lavorare, senza necessità d'intervento manuale da parte di operatori. I mezzi di trasferimento, poiché controllati direttamente da mezzi di gestione e controllo della macchina, sono in grado di collocare e di bloccare gli elementi sui mezzi di movimentazione in una posizione definita e precisa, per il successivo trasferimento e rilascio ai mezzi di supporto. L'invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni, che ne illustrano una forma esemplificativa e non limitativa, in cui:

Figura 1 è una vista dall'alto in pianta di una macchina operatrice per la lavorazione di elementi in legno secondo 1'invenzione;

Figura 2 è una vista frontale della macchina di Figura 1; Figura 3 è una vista frontale parziale, schematica ed ingrandita, di mezzi di trasferimento e mezzi di movimentazione della macchina di Figura 1;

Figura 4 è una vista isometrica della macchina di Figura 1; Figura 5 è una vista in pianta dall'alto di una variante della macchina di Figura 1;

Figura 6 è una vista frontale parziale, schematica ed ingrandita, di mezzi di trasferimento ed ulteriori mezzi di movimentazione della macchina di Figura 5;

Figura 7 è una vista in pianta dall'alto di un'altra variante della macchina di Figura 1.

Con riferimento alle figure da 1 a 4, è illustrata una macchina operatrice 1 per la lavorazione di elementi 100, 100a in legno o materiale similare comprendente mezzi operativi 2 mobili ed atti ad eseguire una pluralità di lavorazioni e/o operazioni su detti elementi 100, 100a mezzi a portale 3 configurati per supportare scorrevolmente detti mezzi operativi 2, mezzi di supporto 4, atti a sostenere e bloccare detti elementi almeno durante l'esecuzione di dette lavorazioni e/o operazioni, e mezzi di trasferimento 6, mobili ed atti a posizionare su detti mezzi di supporto 4 e/o a prelevare da detti mezzi di supporto 4 gli elementi 100, 100a. Tali mezzi di trasferimento 6 sono scorrevolmente connessi ai mezzi a portale 3.

La macchina operatrice 1 comprende, inoltre, mezzi di movimentazione 5 per il carico e l'introduzione in detta macchina di elementi 100, 100a da lavorare.

I mezzi a portale 3 della macchina operatrice 1 sono del tipo fisso, rigidamente connessi al basamento della macchina 1 ed aventi sviluppo longitudinale in forma, ad esempio, di monoblocco a trave unica con una traversa 8 a sezione pressoché rettangolare, sostenuta agli estremi da due montanti verticali 9.

I mezzi di trasferimento 6 comprendono uno o più mezzi a braccio di trasferimento 7, ciascuno dei quali montato a sbalzo sulla traversa 8, scorrevolmente vincolato a prime guide 10 della traversa 8 ed in grado di traslare lungo una prima direzione di traslazione X trasversale.

Le prime guide 10 sono fissate, o direttamente realizzate, su un primo lato verticale 8a della traversa 8.

Ciascun braccio di trasferimento 7 comprende rispettivi mezzi di presa 17 consistenti in una barra di prelievo 37 provvista di una pluralità di morsetti di presa 18, ad azionamento elettrico o pneumatico, la cui posizione lungo detta barra 37 può essere regolata in funzione delle dimensioni e della geometria degli elementi 100, 100a da movimentare. In particolare, i morsetti di presa 18, in numero compreso tipicamente da due a cinque, sono scorrevoli lungo detta barra di prelievo 37, azionati in modo indipendente lungo una terza direzione di traslazione Y, longitudinale e pressoché ortogonale alla prima direzione di traslazione X.

Ciascun morsetto di presa 18 comprende un piattello inferiore fisso 18a ed un piattello superiore mobile 18b ed azionabile, ad esempio da un cilindro pneumatico, in modo da serrare un elemento 100, 100a contro il piattello fisso 18a, con una predefinita e calibrabile forza di compressione. Il piattello fisso 18a è connesso ad una porzione superiore 18d fissa del morsetto 18 tramite uno stelo di riferimento 18c.

In alternativa, è previsto che i mezzi di presa 17 possano includere una pluralità di mezzi a ventosa, di tipo noto e non illustrato, in grado di afferrare e bloccare gli elementi 100, 100a.

Il braccio di trasferimento 7 comprende un corpo di supporto 16, scorrevolmente connesso a detti primi mezzi a guida 10, e mezzi a slitta 19, cui sono fissati i mezzi di presa 17.

I mezzi a slitta 19 sono a loro volta scorrevolmente connessi ad un estremo libero di detto corpo di supporto 16 e sono mobili lungo una seconda direzione di traslazione Z, sostanzialmente verticale e pressoché ortogonale alla prima direzione di traslazione X ed alla terza direzione di traslazione Y.

Tali direzioni di traslazione ortogonali X, Y, Z coincidono con tre assi di traslazione controllati ortogonali, secondo i quali i mezzi di presa 17 del braccio di trasferimento 7 possono muoversi nello spazio.

In una variante della macchina non illustrata, i mezzi di presa 17 possono essere scorrevolmente connessi ai mezzi a slitta 19 ed eventualmente azionati da un rispettivo attuatore .

Nella forma di realizzazione illustrata nelle figure da 1 a 4, i mezzi di trasferimento 6 comprendono una coppia di mezzi a braccio di trasferimento 7, provvisti di rispettivi mezzi di presa 17 ed in grado di operare congiuntamene per afferrare e spostare elementi 100 complessi e/o di dimensioni rilevanti, quali ante, porte, pannelli, tavole e simili. In particolare, i mezzi di presa 17 dei due bracci 7 sono in grado di bloccare lati lunghi, paralleli ed opposti di un pannello o anta 100, per una presa salda ed affidabile .

Nel caso di elementi o pezzi singoli 100a di dimensioni contenute, è sufficiente l'impiego dei mezzi di presa 17 di un solo braccio di trasferimento 7.

Per ottimizzare gli spostamenti dei mezzi di presa 17 dei rispettivi bracci di trasferimento 7 sopra i mezzi di movimentazione 5, i mezzi a slitta 19 sono montati sui rispettivi bracci 7 tra loro contrapposti ed affacciati. I mezzi di movimentazione 5 sono disposti adiacenti ed a fianco dei mezzi di supporto 4 e comprendono una rulliera di carico 25 provvista di una pluralità di rulli motorizzati 25a che consentono di supportare e movimentare elementi 100 di dimensioni rilevanti, ad esempio ante, porte, pannelli, tavole e simili. Questi ultimi sono essere trasportati da una zona di inserimento della rulliera 25, più distante dalla macchina 1, verso l'interno della macchina 1, in corrispondenza dei mezzi di trasferimento 6, lungo una direzione di movimentazione E, longitudinale e pressoché parallela alla terza direzione di traslazione Y dei mezzi di trasferimento 6.

I rulli motorizzati 25a sono disposti tra loro paralleli e distanziati, con passo che può essere definito e/o regolato in funzione delle dimensioni degli elementi 100, in ogni caso sempre maggiore dell'ingombro dei morsetti 18 per consentirne l'inserimento tra due rulli, necessario per il prelievo di un elemento 100.

I mezzi di movimentazione 5 comprendono, inoltre, un nastro di trasporto 26, avvolto ad anello chiuso attorno a rispettive pulegge di movimentazione, ed atto a supportare e movimentare elementi o pezzi 100a corti o di dimensioni ridotte che non potrebbero essere trasportati dalla rulliera 25. Il nastro di carico 26 è disposto a fianco e parallelamente a detta rulliera 25, interposto tra quest'ultima ed i mezzi di supporto 4.

L'impiego combinato di una rulliera 25 ed un nastro 26 permette di alimentare la macchina operatrice 1 con elementi di dimensioni molto variabili.

Con riferimento a Figura 3, i mezzi di movimentazione 5 comprendono primi mezzi di riscontro 27 e secondi mezzi di riscontro 28 atti a cooperare con i mezzi di trasferimento 6 per posizionare in modo preciso e definito ciascun elemento 100 sui mezzi di movimentazione 5.

I primi mezzi di riscontro 27 fissi e disposti trasversalmente, sono destinati a bloccare ciascun elemento 100 movimentato dai rulli 25a o dal nastro di trasporto 26 in una posizione precisa e definita lungo la direzione di movimentazione E e, conseguentemente, lungo la terza direzione di traslazione Y dei mezzi di trasferimento 6. I secondi mezzi di riscontro 28 sono disposti longitudinalmente per bloccare ciascun elemento 100, movimentato dai mezzi di presa 17 di un mezzo a braccio di trasferimento 7 lungo la prima direzione di traslazione X. In altre parole, i secondi mezzi di riscontro 28 in cooperazione con i mezzi di presa 17 consentono di collocare sulla rulliera 25 ciascun elemento 100 in una posizione precisa e definita, lungo detto primo asse di traslazione X dei mezzi di trasferimento 6.

I secondi mezzi di riscontro 28 sono mobili e consistono sostanzialmente in una barra rettilinea longitudinale azionata da primi mezzi di azionamento, ad esempio da pneumatici od elettrici, in una direzione di moto F rettilinea e pressoché parallela alla prima direzione di traslazione X dei mezzi di trasferimento.

Durante l'introduzione degli elementi 100 nella rulliera 25 i secondi mezzi di riscontro 28 sono in una prima posizione di riferimento A, per guidare gli elementi 100 nella traslazione sulla rulliera 25 secondo la direzione di movimentazione E.

Per riscontrare l'elemento 100 sulla rulliera 25, i secondi mezzi di riscontro 28 possono essere disposti in una seconda posizione di riferimento B. In tale posizione i secondi mezzi di riscontro 28 sono in grado di riscontrare elasticamente gli elementi 100, fungendo da ammortizzatori per evitare possibili danneggiamenti dell'elemento 100.

Per consentire la presa dell'elemento 100 da parte dei morsetti di presa 18 di un secondo braccio di trasferimento 7, i secondi mezzi di riscontro 28 sono traslati in una terza posizione di riferimento C.

Uno o più sensori, di tipo noto e non illustrati, possono essere previsti per rilevare il contatto tra l'elemento 100 ed i primi mezzi di riscontro 27 e generare un corrispondente segnale di arresto per i mezzi di movimentazione 2, onde evitare lo strisciamento dell'elemento sui rulli motorizzati 25a o sul nastro di trasporto 26.

Sono altresì previsti mezzi di inserimento 29 mobili e predisposti per spingere un elemento semplice 100a, ad esempio un listello, trasportato dal nastro di trasporto 26, all'interno di uno o più morsetti di presa 18. Più precisamente, i mezzi d'inserimento 28 spingono l'elemento 100 a riscontro di uno o più steli di riferimento 18c di rispettivi morsetti di presa 18.

I mezzi di inserimento 29 comprendono una rispettiva barra allungata, azionata da secondi mezzi di azionamento, ad esempio di tipo elettrico o pneumatico.

La traversa 8 presenta seconde guide di scorrimento 11 per il supporto scorrevole dei mezzi operativi 2, che sono quindi mobili secondo una rispettiva quarta direzione di traslazione X', sostanzialmente parallela alla prima direzione di traslazione X dei mezzi di trasferimento 6.

Le seconde guide 11 sono fissate o realizzate ad un secondo lato verticale 8b della traversa 8, che è parallelo ed opposto a detto primo lato verticale 8a.

I mezzi operativi 2 comprendono una o più teste operatrici, di tipo noto, ad assi controllati e provviste di rispettivi mezzi a mandrino per azionare mezzi utensili in modo da eseguire una pluralità di lavorazioni su detti elementi 100, 100a. Sono previsti magazzini 20 per consentire un rapido cambio utensili in automatico e garantire la massima flessibilità e rapidità di esecuzione delle differenti lavorazioni sugli elementi.

Le teste operatrici possono essere, ad esempio, teste antropomorfe con assi di traslazione e di rotazione controllati per eseguire movimenti e traiettorie complesse nello spazio.

Nel caso di due o più teste operative 2 connesse alla traversa 8, esse sono mobili in modo indipendente per eseguire nello stesso tempo lavorazioni diverse su uno o più elementi 100 presenti sui mezzi di supporto 4.

I mezzi di supporto 4 consistono in una tavola o piano di lavoro 40 mobile lungo una direzione di scorrimento Y' sostanzialmente parallela alla terza direzione di traslazione Y dei mezzi di trasferimento 6 ed ortogonale alla quarta direzione di traslazione X' dei mezzi operativi 2.

La tavola di lavoro 40 di tipo noto e comunemente denominata tavola a barre o piano TVN, comprende una pluralità di barre di supporto 14 parallele e distanziate, fissate in modo regolabile ad un telaio di sostegno 12 che è configurato per traslare lungo detta direzione di scorrimento Y' su rotaie 13.

In particolare, la tavola di lavoro 40 è movimentata da opportuni attuatori elettrici o pneumatici e può traslare tra una posizione di carico/scarico S, in cui essa si trova adiacente ai mezzi di movimentazione 5 per ricevere un elemento 100, 100a da lavorare o per consentire lo scarico di un elemento 100', 100a' lavorato, ed una posizione di lavoro L, in cui detta tavola 4 è adiacente ai mezzi operativi 2 per consentire l'esecuzione di lavorazioni su un elemento 100.

Ciascuna barra di supporto 14 è provvista di una pluralità di ventose 15 collegate ad una sorgente di vuoto per supportare e nel contempo bloccare un elemento o pezzo da lavorare. Le ventose 15 possono traslare sulla rispettiva barra di supporto 14 ed essere facilmente aggiunte o tolte per il bloccaggio specifico di un elemento 100, 100a.

In alternativa, possono essere montati sulle barre di supporto 14 morsetti di bloccaggio, ad esempio pneumatici, di tipo noto e non illustrati in dettaglio nelle figure. La macchina operatrice 1 comprende mezzi di gestione e controllo per il controllo numerico dei mezzi di movimentazione 5, dei mezzi di trasferimento 6, dei mezzi di supporto 4 e dei mezzi operativi 2. A detti mezzi di gestioni e controllo sono inoltre collegati mezzi sensori e mezzi d'interfaccia utente per l'introduzione e la comunicazione di dati con l'operatore.

Per caricare od alimentare la machina operatrice 1, gli elementi 100, 100a da lavorare sono inseriti, manualmente o in modo automatico, sui mezzi di mezzi di movimentazione 5, appoggiati sulla rulliera 25 oppure sul nastro di trasporto 26, secondo le dimensioni degli elementi stessi.

I mezzi di movimentazione 5 sono opportunamente azionati per trasportare ciascun elemento 100 nella direzione di movimentazione E, guidati longitudinalmente dai secondi mezzi di riscontro 28 fino a riscontrare i primi mezzi di riscontro 27, in corrispondenza dei mezzi di trasferimento 6. I primi mezzi di riscontro 27 arrestano l'elemento 100 in una posizione definita e nota ai mezzi di gestione e controllo della macchina in detta direzione di movimentazione E.

Se l'elemento 100 giace sulla rulliera 25, i mezzi di presa 17 di uno dei due bracci di trasferimento 7 - tipicamente il braccio di trasferimento 7 opposto e più distante dai secondi mezzi di riscontro 28 - sono movimentati per contattare e traslare, se necessario, l'elemento 100 fino a riscontrare i secondi mezzi di riscontro 28, che si trovano nella seconda posizione di riferimento B.

I mezzi di presa 17 di questo primo braccio di trasferimento 7 sono movimentati lungo la prima direzione di traslazione X.

Durante quest'operazione i morsetti di presa 18 dei mezzi di presa 17 si trovano in una prima condizione operativa G, in cui i rispettivi piattelli fissi 18a si trovano ad una quota inferiore a quella di una superficie di appoggio della rulliera 25, di una quantità compresa, ad esempio, tra 1 e 4 mm. In questo modo, sono gli steli di riferimento 18c dei morsetti di presa 18 che riscontrano un bordo longitudinale dell'elemento 100.

L'arresto dei mezzi di presa 17 del primo braccio di trasferimento 7 è determinato da un relativo segnale generato da opportuni sensori al rilevamento del contatto dell'elemento 100 con i secondi mezzi di riscontro 28. In alternativa, la posizione di arresto dei mezzi di presa può essere predefinita e calcolata in funzione delle dimensioni dell'elemento 100 da prelevare. In entrambi i casi, la cedevolezza dei secondi mezzi di riscontro 28 nella seconda posizione di riferimento B permette di sopperire ad eventuali imprecisioni, tolleranze e variazioni dimensionali di ciascun elemento 100.

A questo punto, l'elemento 100 è collocato sulla rulliera 25 in una posizione di prelievo P, definita in modo preciso sia nella direzione di traslazione X del primo braccio di trasferimento 7 sia nella direzione di movimentazione E, parallela alla direzione di scorrimento Y' dei mezzi di supporto 4.

La posizione di prelievo P dell'elemento 100 è memorizzata dai mezzi di gestione e controllo numerico della macchina 1.

Per consentire ai morsetti di presa 18 del secondo braccio di trasferimento 7 di avvicinarsi all'elemento 100, i secondi mezzi di riscontro 28 sono traslati nella terza posizione di riferimento C. I suddetti morsetti di presa che si trovano nella prima condizione operativa G, sono accostati all'elemento 100 senza necessariamente riscontrarlo.

I mezzi di presa 17 di entrambi i bracci di trasferimento 7 sono quindi spostati verticalmente verso l'alto, lungo la seconda direzione di traslazione Z dei mezzi di trasferimento 6, in una seconda condizione operativa H, nella quale detti mezzi di presa 17 sollevano l'elemento 100 dai rulli motorizzati 25a della rulliera 25. In particolare, l'elemento 100 è supportato dai piattelli fissi 18a dei rispettivi morsetti di presa 18 che grazie agli assi controllati nella direzione Z dei mezzi di trasferimento 6 realizzano un piano di appoggio preciso, necessario per bloccare detto elemento 100 senza il rischio di deformarlo e/o danneggiarlo. La superficie di appoggio della rulliera 25, costituita dalle generatrici dei diversi cilindri motorizzati 25a, non è infatti perfettamente planare e/o parallela alle direzioni di traslazione X, Y dei mezzi di trasferimento, a causa di giochi ed imprecisioni di montaggio e/o di lavorazione di detti rulli .

L'elemento 100 sollevato dai mezzi di movimentazione 5 e bloccato dai morsetti di presa 18 dei bracci di trasferimento 7 è quindi trasportato e depositato sulla tavola di lavoro 40 dei mezzi di supporto 4 in una predefinita posizione di rilascio R. Tale posizione è perfettamente nota e determinata essendo nota la posizione dei mezzi di trasferimento 6 secondo la prima direzione di traslazione X e nota la posizione dei mezzi di supporto 4, secondo la direzione di scorrimento Y'.

La tavola di lavoro 40 che si trova nella posizione di carico/scarico S per ricevere detto elemento 100, è quindi traslata nella posizione di lavoro L, per trasferire detto elemento 100 in prossimità dei mezzi operativi 2 per consentire l'esecuzione delle lavorazioni previste.

Nel caso in cui l'elemento 100a sia posizionato sul nastro di trasporto 26, perché di forma e/o dimensioni incompatibili con la rulliera 25, sono generalmente necessari i mezzi di presa 17 di un solo braccio di trasferimento 7 per eseguire il posizionamento e il successivo trasferimento di detto elemento 100.

Il nastro di trasporto 26 movimenta l'elemento 100 lungo la direzione di movimentazione E fino a contattare i primi mezzi di riscontro 27. A questo punto, i mezzi d'inserimento 29 spingono l'elemento 100 nella prima direzione di traslazione X fino a riscontrare due o più steli di riferimento 18c di rispettivi morsetti di presa 18, questi ultimi essendo nella prima condizione operativa G. Poiché la posizione dell'elemento 100 è ora definita con precisione, i morsetti di presa 18 possono bloccarlo e quindi trasferirlo ai mezzi di supporto 4.

Nella forma di realizzazione della macchina operatrice 1 illustrata nelle figure 1-4, lo scarico di elementi lavorati 100', 100a' dai mezzi di supporto 4 è effettuato manualmente da uno o più operatori che provvedono a prelevare ed allontanare detti elementi.

La macchina 1 può anche comprendere mezzi di raccolta 45 configurati per ricevere uno o più elementi lavorati 100' che devono essere rimossi e scaricati dalla macchina 1. Detti mezzi di raccolta 45 possono comprendere, ad esempio, un carrello oppure un bancale posto a fianco dei mezzi di supporto 4, sul lato opposto rispetto ai mezzi di movimentazione 5.

Il trasferimento degli elementi 100 dal piano di supporto 4 ai mezzi di raccolta 45 può essere eseguito manualmente da uno o più operatori, oppure in automatico utilizzando i mezzi di trasferimento 6.

In alternativa, i mezzi di movimentazione 5 possono essere utilizzati anche per rimuovere dalla macchina 1 elementi 100', 100a' che sono stati già lavorati. In tal caso, i mezzi di trasferimento 6 provvedono in sequenza ad afferrare un elemento lavorato 100', 100a' associato ai mezzi di supporto 4, e trasferirlo ai mezzi movimentazione 5, deponendolo sulla rulliera 25 o sul nastro di carico 26 per il suo successivo allontanamento all'esterno della macchina 1.

In particolare, i morsetti di presa 18 dei rispettivi bracci di trasferimento 7 passano tra i rulli motorizzati 25a della rulliera 25, disponendosi nella prima condizione operativa G, e depositano in questo modo detto elemento lavorato 100' su detti rulli 25a.

I mezzi di movimentazione 5 possono, inoltre, comprendere mezzi di distacco 30, mobili ed atti a disimpegnare da uno 0 più morsetti di presa 18 detto elemento lavorato 100a' per collocarlo sul nastro di trasporto 26.

1 mezzi di distacco 30 includono una pluralità di staffe, sagomate a "L", tra loro interconnesse, allineate ed equidistanziate .

Con riferimento alle Figure 5 e 6, è illustrata una variante della macchina operatrice dell'invenzione comprendente ulteriori mezzi di movimentazione 50 disposti adiacenti ed a fianco dei mezzi di supporto 4, dalla parte opposta rispetto ai mezzi di movimentazione 5.

Detti ulteriori mezzi di movimentazione 50 sono sostanzialmente identici ai mezzi di movimentazione 5, e comprendono una rulliera 25, un rullo di trasporto 26, mezzi di riscontro 27, 28 e mezzi d'inserimento 29. Gli ulteriori mezzi di movimentazione 50 risultano sostanzialmente speculari ai mezzi di movimentazione 5.

Mentre i mezzi di movimentazione 5 sono atti all'inserimento o carico degli elementi 100 da lavorare nella macchina 1, gli ulteriori mezzi di movimentazione 50 sono destinati all'allontanamento o scarico di elementi lavorati 100' dalla macchina 1.

La funzione dei mezzi di movimentazione 5, 50 può essere invertita, secondo le esigenze produttive ed in base alla disposizione della macchina 1 in un impianto produttivo. In tal caso, i mezzi di movimentazione 5 possono realizzare lo scarico degli elementi lavorati 100', 100a' mentre gli ulteriori mezzi di movimentazione 50, consentono il carico e l'alimentazione della macchina operatrice 1 con elementi 100, 100a da lavorare.

I mezzi di trasferimento 6 di questa variante della macchina operatrice 1 comprendono due distinte coppie di mezzi a braccio di trasferimento 7, ciascuna coppia essendo destinata al prelievo ed al trasferimento rispettivamente di elementi 100, 100a da lavorare e di elementi lavorati 100', 100a'.

In questo modo, è possibile ottimizzare ed incrementare la produzione della macchina 1, con una gestione a "pendolo" degli elementi sui mezzi di supporto 4, in base alla quale mentre un elemento lavorato 100' è rimosso dai mezzi di supporto 4, un altro elemento 100 da lavorare viene deposto su questi ultimi.

Gli ulteriori mezzi di movimentazione 50 comprendono inoltre rispettivi mezzi di distacco 30 atti a disimpegnare da uno o più morsetti di presa 18 di un braccio di trasferimento 7 un elemento lavorato 100a' e quindi collocarlo sul rispettivo nastro di trasporto 26.

Come evidenziato in particolare in Figura 6, i mezzi di distacco 30 sono azionati, ad esempio con moto rettilineo secondo una direzione di spostamento parallela alla prima direzione di traslazione X, tra una posizione di disimpegno M in cui essi sono distanti da detto elemento lavorato 100', ed una posizione di scarico N, in cui detti mezzi di distacco 30 collocano detto elemento lavorato 100a' sul nastro di trasporto 26, dopo averlo disimpegnato dai morsetti di presa 18.

Con riferimento alla Figura 7, è illustrata un'ulteriore variante della macchina operatrice dell'invenzione che si differenzia dalla precedente variante, illustrata nelle Figure 5 e 6, per il fatto che i mezzi di supporto 4 comprendono due tavole di lavoro 40, disposte affiancate e parallele, ed interposte tra i mezzi di movimentazione 5 e gli ulteriori mezzi di movimentazione 50.

Le due tavole 40 sono movimentate in modo indipendente e permettono di aumentare considerevolmente la produzione della macchina operatrice 1 poiché consentono, ad esempio, di lavorare separatamente e contemporaneamente due elementi 100 per mezzo delle due teste operatrici 2.

Inoltre, le due tavole 40 consentono la lavorazione di un elemento 100, 100a e il contemporaneo carico o scarico di un altro elemento 100', 100a', con un ciclo di lavorazione cosiddetto a "pendolo".

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina operatrice per la lavorazione di elementi (100, 100a) in legno o materiale similare comprendente mezzi operativi (2) mobili ed atti ad eseguire una pluralità di lavorazioni su detti elementi (100, 100a), mezzi a portale (3) atti a supportare scorrevolmente detti mezzi operativi (2), mezzi di supporto (4) atti a sostenere detti elementi (100, 100a) almeno durante dette lavorazioni, e mezzi di trasferimento (6) mobili ed atti a posizionare su e/o prelevare da detti mezzi di supporto (4) detti elementi (100, 100a), caratterizzata dal fatto che detti mezzi di trasferimento (6) sono scorrevolmente connessi a detti mezzi a portale (3).
2. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi a portale (3) sono fissi e comprendono una traversa (8) sostenuta da montanti (9).
3. Macchina secondo la rivendicazione 2, in cui detta traversa (8) comprende primi mezzi di guida (10) e secondi mezzi di guida (11) per il supporto scorrevole rispettivamente di detti mezzi di trasferimento (6) e di detti mezzi operativi (2).
4. Macchina secondo la rivendicazione 3, in cui detti primi mezzi di guida (10) e detti secondi mezzi di guida (11) sono associati rispettivamente ad un primo lato (8a) e ad un secondo lato (8b) di detta traversa (8), detti lati (8a, 8b) essendo tra loro opposti e pressoché paralleli.
5. Macchina secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui detti mezzi di trasferimento (6) comprendono almeno un mezzo a braccio di trasferimento (7) scorrevolmente fissato a detti primi mezzi di guida (10) e mobile lungo una prima direzione di traslazione (X).
6. Macchina secondo la rivendicazione 5, in cui detto mezzo a braccio di trasferimento (7) comprende mezzi di presa (17) atti ad afferrare un elemento (100).
7. Macchina secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui detto mezzo a braccio di trasferimento (7) comprende un corpo di supporto (16), scorrevolmente connesso a detti primi mezzi a guida (10), e mezzi a slitta (19), scorrevolmente connessi a detto corpo di supporto (16) e mobili lungo una seconda direzione di traslazione
8. Macchina secondo la rivendicazione 7, in cui detti mezzi di presa (17) sono connessi a detti mezzi a slitta (19).
9. Macchina secondo una delle rivendicazioni da 6 a 8, in cui detti mezzi di presa (17) comprendono una pluralità di morsetti di presa (18) e/o di mezzi a ventosa.
10. Macchina secondo la rivendicazione 9, in cui detti mezzi di presa (17) comprendono una barra di prelievo (37) atta a supportare scorrevolmente detti morsetti di presa (18) e/o mezzi a ventosa.
11. Macchina secondo la rivendicazione 10, in cui detti mezzi di presa (17) comprendono mezzi attuatori per movimentare detti morsetti di presa (18) e/o mezzi a ventosa su detta barra di prelievo (37).
12. Macchina secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui detti morsetti di presa (18) e/o mezzi a ventosa sono mobili lungo una terza direzione di traslazione (Y).
13. Macchina secondo la rivendicazione 12, quando la rivendicazione 9 dipende dalla rivendicazione 7 o 8, in cui dette direzioni di traslazione (X, Y, Z) sono sostanzialmente ortogonali tra loro.
14. Macchina secondo una delle rivendicazioni da 9 a 13, in cui ciascun morsetto di presa (18) comprende un piattello fisso (18a), provvisto di uno stelo di riferimento (18c), ed un piattello mobile (18b) azionabile per serrare un elemento (100) contro detto piattello fisso (18a).
15. Macchina secondo la rivendicazione 14, in cui ciascun morsetto di presa (18) comprende un mezzo di azionamento per movimentare detto piattello mobile (18b).
16. Macchina secondo una delle rivendicazioni da 5 a 15, in cui detti mezzi di trasferimento (6) comprendono almeno una coppia di mezzi a braccio di trasferimento (7).
17. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di movimentazione (5), disposti adiacenti a detti mezzi di supporto (4) ed atti a supportare e movimentare detti elementi (100) per caricare in e/o scaricare da detta macchina (1) detti elementi (100).
18. Macchina secondo la rivendicazione 17, in cui detti mezzi di movimentazione (5) sono affiancati a detti mezzi di supporto (4).
19. Macchina secondo la rivendicazione 17 o 18, comprendente ulteriori mezzi di movimentazione (50) disposti adiacenti a detti mezzi di supporto (4) ed atti a supportare e movimentare detti elementi (100) per caricare in e/o scaricare da detta macchina (1) detti elementi (100).
20. Macchina secondo le rivendicazione 19, in cui detti mezzi di movimentazione (5, 50) movimentano detti elementi (100) lungo una direzione di movimentazione (E).
21. Macchina secondo le rivendicazioni 5 e 20, in cui detta direzione di movimentazione (E) è sostanzialmente ortogonale a detta prima direzione di traslazione (X) dei mezzi di trasferimento (6).
22. Macchina secondo una delle rivendicazioni da 19 a 21, in cui detti mezzi di supporto (4) sono interposti tra detti mezzi di movimentazione (5) e detti ulteriori mezzi di movimentazione (50).
23. Macchina secondo una delle rivendicazioni da 19 a 22, in cui detti mezzi di movimentazione (5, 50) comprendono rispettivi mezzi a rulliera (25) provvisti di rulli (25a) motorizzati.
24. Macchina secondo una delle rivendicazioni da 19 a 23, in cui detti mezzi di movimentazione (5, 50) comprendono rispettivi mezzi a nastro di trasporto (26).
25. Macchina secondo le rivendicazioni 23 e 24, in cui detti mezzi a nastro di trasporto (26) sono adiacenti e paralleli a detti rispettivi mezzi a rulliera (25).
26. Macchina secondo la rivendicazione 24 o 25, in cui detti mezzi a nastro di trasporto (26) sono interposti tra detti rispettivi mezzi a rulliera (25) e detti mezzi di supporto (4).
27. Macchina secondo una delle rivendicazioni da 20 a 26, quando le rivendicazioni 22, 23 e 24 dipendono dalla rivendicazione 20, in cui detti mezzi di movimentazione (5, 50) comprendono rispettivi primi mezzi di riscontro (27), atti ad arrestare il movimento di detti elementi (100) nella direzione di movimentazione (E).
28. Macchina secondo una delle rivendicazioni da 20 a 27, in cui detti mezzi di movimentazione (5, 50) comprendono rispettivi secondi mezzi di riscontro (28) atti riscontrare trasversalmente detti elementi (100).
29. Macchina secondo la rivendicazione 28, quando le rivendicazioni 22, 23 e 24 dipendono dalla rivendicazione 20, in cui detti secondi mezzi di riscontro (28) sono mobili lungo una direzione di moto (F) sostanzialmente ortogonale a detta direzione di movimentazione (E).
30. Macchina secondo la rivendicazione 29, in cui detti mezzi di movimentazione (5, 50) comprendono primi mezzi d'azionamento atti a movimentare detti secondi mezzi di riscontro (28).
31. Macchina secondo una delle rivendicazioni da 27 a 30, in cui detti mezzi di movimentazione (5, 50) comprendono mezzi sensori predisposti per rilevare il contatto di detti elementi (100) con detti primi mezzi di riscontro (27) in modo da generare un corrispondente segnale di arresto per detti mezzi di movimentazione (5, 50).
32. Macchina secondo una delle rivendicazioni da 24 a 31, quando le rivendicazioni 27 e 28 dipendono dalla rivendicazione 24, in cui detti mezzi di movimentazione (5, 50) comprendono mezzi d'inserimento (29) mobili e atti ad inserire un elemento (100), trasportato da detti mezzi a nastro di trasporto (26), in mezzi di presa (17) di un rispettivo mezzo a braccio di trasferimento (7).
33. Apparato secondo la rivendicazione 32, in cui detti mezzi di movimentazione (5, 50) comprendono secondi mezzi d'azionamento atti a movimentare detti mezzi d'inserimento (29).
34. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi operativi (2) comprendono almeno una testa operativa ad assi controllati, in grado di eseguire lavorazioni su detti elementi (100).
35. Macchina secondo le rivendicazione 3 e 34, in cui detta testa operativa (2) è fissata a detti secondi mezzi a guida (11) e mobile lungo una quarta direzione di traslazione (Χ').
36. Macchina secondo le rivendicazioni 5 e 35, in cui detto quarta direzione di traslazione (Χ') è sostanzialmente parallela a detto primo direzione di traslazione (X).
37. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di supporto (4) comprendono una tavola di lavoro (40) mobile lungo una direzione di scorrimento (Υ') tra una posizione di carico/scarico (S), in cui detta tavola di lavoro (40) riceve da e/o cede a detti mezzi di trasferimento (6) detti elementi (100), ed una posizione di lavoro (L), in cui detta tavola di lavoro (40) è adiacente ai mezzi operativi (2) per consentire a questi ultimi di eseguire lavorazioni su detti elementi (100).
38. Macchina secondo la rivendicazione 37, in cui detta tavola di lavoro (40) è scorrevolmente supportata da mezzi a rotaia (13).
39. Macchina secondo la rivendicazione 37 o 38, in cui detta tavola di lavoro (40) comprende mezzi di bloccaggio (15) di detti elementi (100).
40. Macchina secondo la rivendicazione 39, in cui detti mezzi di bloccaggio (15) sono regolabili in posizione e comprendono una pluralità di mezzi a ventosa e/o morsetti di presa.
41. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di gestione e controllo per il controllo numerico almeno dei mezzi operativi 2, dei mezzi di supporto 4, dei mezzi di trasferimento 6 e dei mezzi di movimentazione (5, 50).
42. Metodo per caricare elementi (100) in una macchina per la lavorazione di elementi (100) di legno o materiale similare secondo le rivendicazioni precedenti, comprendente le seguenti fasi: posizionare un elemento (100) su mezzi di movimentazione (5); azionare detti mezzi di movimentazione (5) per movimentare in una direzione di movimentazione (E) detto elemento (100) e portarlo a battuta con primi mezzi di riscontro (27); - movimentare detto elemento (100) lungo una prima direzione di traslazione (X), in una posizione di prelievo (P), in cui detto elemento (100) è a riscontro con mezzi di trasferimento (6); - memorizzare detta posizione di prelievo (P) in mezzi di gestione e controllo di detta macchina (1); - bloccare detto elemento (100) tramite detti mezzi di trasferimento (6) in detta posizione di prelievo (P); - trasferire e depositare detto elemento (100) su mezzi di supporto (4) in una predefinita posizione di rilascio (R).
43. Metodo secondo la rivendicazione 42 in cui detto movimentare detto elemento (100) comprende azionare mezzi di trasferimento (6) per traslare detto elemento (100) lungo detta prima direzione di traslazione (X) fino a portarlo a battuta con secondi mezzi di riscontro (28) in detta posizione di prelievo (P).
44. Metodo secondo la rivendicazione 42 in cui detto movimentare detto elemento (100) comprende azionare mezzi d'inserimento (29) per traslare detto elemento (100) lungo detta prima direzione di traslazione (X) fino a portarlo a battuta con mezzi di trasferimento (6) in detta posizione di prelievo (P).