ITPD20070077A1 - Dispositivo manipolatore per torni, in particolare per torni a torretta verticale e tornio includente detto dispositivo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un dispositivo manipolatore di pezzi soggetti a lavorazione meccanica in un tornio, in particolare in un tornio a torretta verticale, avente le caratteristiche enunciate nel preambolo della rivendicazione principale n. 1 .

L’invenzione trova particolare, sebbene non esclusiva applicazione, nell’ambito dei torni a torretta verticale in cui il pezzo da lavorare è disposto su di una tavola o mandrino rotante attorno ad un asse verticale, ed in cui la slitta o carro porta-utensili è scorrevolmente montata su di una guida o traversa orizzontale suscettibile anche di movimento verticale di sollevamento/ abbassamento rispetto al mandrino.

Soluzioni note prevedono l’impiego di dispositivi manipolatori, provvisti sulla slitta portautensili, in particolare comprendenti una coppia di organi di presa dei pezzi rispettivamente montati sull’una e sull’altra delle contrapposte fiancate laterali della slitta porta-utensili. Con tale configurazione, gli organi di presa provvedono al carico dei pezzi da lavorare e allo scarico dei pezzi lavorati, mediante il movimento della slitta porta-utensili lungo la guida orizzontale. Una configurazione preferita prevede che da parti lateralmente contrapposte al tornio siano posizionate rispettivamente una stazione di carico ed una stazione di scarico dei pezzi. In questo caso, terminata la lavorazione di un pezzo la slitta può essere spostata in una posizione in cui un organo di presa si trovi in corrispondenza della stazione di carico per prelevare un pezzo da lavorare e l’altro organo di presa si trovi in asse sul mandrino per prelevare il pezzo appena lavorato. Una volta effettuata la presa contestuale dei pezzi da parte di entrambi i manipolatori, un successivo movimento della slitta lungo la guida porta la medesima in una seconda posizione in cui l’organo con il pezzo da lavorare è in corrispondenza del mandrino e l’organo con il pezzo lavorato è in corrispondenza della stazione di scarico. In tal modo, tram ite opportuni dimensionamenti delle distanze tra le stazioni di carico e scarico ed il mandrino è ottenuto che il tornio stesso, tramite il movimento della slitta porta-utensili, provveda al carico e allo scarico dei pezzi.

Una soluzione tecnica del tipo anzidetto, qualora le stazioni di carico e scarico prevedano dei convogliatori dei pezzi provvisti di arresti meccanici per arrestare, in particolare alla stazione di carico, il pezzo in posizione prefissata così da essere afferrato correttamente dall’organo di presa, presenta certi limiti. In particolare, l’arrivo alla stazione di carico di pezzi da lavorare di dimensioni diverse richiede un diverso e corrispondente posizionamento dell’arresto meccanico necessario per compensare le differenze dimensionali dei pezzi e permettere al manipolatore, con la medesima corsa orizzontale della slitta di posizionarsi in asse con il pezzo per afferrare correttamente il medesimo. Ciò rende poco flessibile la sequenza di carico/scarico comportando tempi aggiuntivi per le operazioni di registrazione del posizionamento dell’arresto meccanico, per il quale è richiesto l’intervento di personale specializzato, tutto ciò penalizzando la produttività della linea di lavoro nella quale è posizionato il tornio con le stazioni di carico e scarico.

Il problema alla base della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un dispositivo manipolatore per torni ed un tornio includente tale dispositivo strutturalmente e funzionalmente concepiti così da consentire il superamento dei limiti lamentati con riferimento alla tecnica nota citata. Questo problema è risolto dall'invenzione mediante un dispositivo manipolatore ed un tornio realizzati in accordo con le rivendicazioni che seguono.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue di un suo preferito esempio di attuazione illustrato, a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento agli uniti disegni in cui:

- la figura 1 è una vista schematica in alzato frontale di un dispositivo manipolatore secondo il trovato applicato ad un tornio a torretta verticale,

- la figura 2 è una vista parziale schematica, in scala ingrandita, di un particolare del dispositivo di figura 1 in due distinte configurazioni, - la figura 3 è una vista schematica in alzato frontale del dispositivo manipolatore delle figure precedenti, raffigurato in due distinte posizioni operative,

- la figura 4 è una vista corrispondente a quella di figura 1 , di una configurazione del dispositivo dell'invenzione distinta da quella di figura 1 .

Con riferimento alle figure citate, con 1 è complessivamente indicato un dispositivo manipolatore, realizzato secondo l’invenzione, e concepito per essere applicato ad un tornio 2 a torretta 3 verticale. Con riferimento particolare alla figura 1 , il tornio 2, solo schematicamente raffigurato, comprende un mandrino 4 porta-pezzo rotante attorno ad un asse principale Z, predisposto per condurre in rotazione il pezzo durante la lavorazione meccanica. I l tornio 2 comprende inoltre una guida o traversa 5 assialmente estesa in una direzione X, diretta perpendicolarmente all’asse Z, sulla quale sono guidate una o più slitte porta-utensili, parallelamente alla direzione X.

Poiché la configurazione descritta è riferita ad un tornio a torretta cosiddetta “verticale”, quest’ultima intesa come la direzione che si eleva perpendicolarmente dal piano di appoggio al suolo del tornio, nel seguito si farà anche riferimento alla direzione X quale direzione “orizzontale” (perpendicolare alla direzione Z) .

Per il trasferimento dei pezzi da lavorare, indicati con P nelle figure, da e verso il tornio, quest’ultimo è associato ad una stazione di carico C dei pezzi P da lavorare e ad una distinta stazione di scarico S dei pezzi lavorati, tali stazioni essendo disposte da parti lateralmente contrapposte del tornio e opportunamente distanziate dal medesimo. Ciascuna stazione di carico e scarico è provvista convenientemente di un rispettivo nastro convogliatore per rispettivamente alimentare i pezzi P da lavorare al tornio e per scaricare quelli lavorati ed allontanare gli stessi dalla zona di lavoro. Con 8 è indicato il nastro convogliatore alla stazione di carico C, mentre con 9 è indicato un analogo nastro collocato nella stazione di scarico S.

Tra le estremità affacciate dei nastri 8, 9 è posizionato il mandrino 4 a prefissate distanze dai nastri, preferibilmente in posizione intermedia fra gli stessi.

Il dispositivo manipolatore 1 comprende un primo ed un secondo manipolatore rispettivamente indicati con 10 ed 1 1 , ciascuno dei quali comprende un rispettivo organo di presa 10a, 1 1 a , ad esempio realizzato in forma di pinza o altra analoga attrezzatura di presa e manipolazione del pezzo P. Ciascun manipolatore 10, 1 1 è inoltre solidarizzato con una rispettiva e distinta slitta 12, 13, entrambe le slitte essendo scorrevolmente montate sulla guida 5 così da essere spostabili nella direzione X con rispettivi movimenti fra loro indipendenti. Al riguardo ciascuna slitta 12, 13 può essere comandata da separati e distinti mezzi di trascinamento, ad esempio del tipo includente viti a ricircolazione di sfere, o altri analoghi sistem i di trasmissione e conversione del moto. In tal modo, grazie ai movimenti indipendenti delle slitte 12, 13 i rispettivi manipolatori 10, 1 1 sono spostabili, in solido con le corrispondenti slitte, con movimenti indipendenti fra loro , in particolare lungo la direzione assiale X. Con X’ ed X” sono, per maggior chiarezza, indicate le rispettive direzioni delle corse assiali effettuate dai manipolatori 10, 1 1 . Ne deriva che la distanza, indicata con D, tra i manipolatori, m isurata nella direzione X, risulta quindi variabile e può essere convenientemente regolabile durante il ciclo di lavoro del tornio, per la funzione che apparirà chiaramente nel seguito.

Una od entrambe le slitte 12, 13 possono essere equipaggiate con uno o più utensili U, solo schematicamente rappresentati nelle figure, idonei ad effettuare le prescelte lavorazioni meccaniche del pezzo P.

Nella stazione di carico C, all’estrem ità libera del nastro convogliatore 8 è previsto un elemento di arresto meccanico 15 il quale, interferendo con la corsa del pezzo P lungo il nastro, funge da lim itatore di corsa per arrestare il pezzo P in un prescelto posizionamento relativamente al nastro. Tale posizionamento è scelto per permettere al manipolatore 10 di posizionarsi, nella sua corsa lungo X’, coassialmente con il pezzo P da prelevare sul nastro. E’ previsto che tale posizionamento avvenga in una delle posizioni estreme della corsa del manipolatore lungo X’. I n questa posizione, un movimento verticale del manipolatore 10 parallelamente all’asse Z, porta l’organo di presa 10a ad afferrare il pezzo P sul nastro 8,

Con 16 è indicato un ulteriore elemento di arresto meccanico suscettibile di essere associato al nastro 9 di scarico in modo del tutto analogo a quanto previsto nel nastro 8 più sopra descritto.

Con riferimento alla figura 2, con P’ e P” sono contrassegnati pezzi da lavorare, ad esempio dotati di assialsim metria, i quali presentano diametri differenti, indicati con d’ e d”, rispettivamente. Per effetto del posizionamento dell’elemento di arresto 15, i pezzi P’ e P” risultano quindi disassati fra loro. Ciò implica che il manipolatore 10 per essere spostato in asse con i pezzi deve compiere differenti corse lungo la direzione X’. I n particolare, rispetto al pezzo P”, quando al nastro è alimentato il pezzo P’, al manipolatore è richiesto di compiere una ulteriore corsa, indicata con L (pari alla distanza di interasse fra i pezzi P’ e P”) per portarsi in posizione coassiale con il pezzo P’. In questo caso, grazie al fatto che i manipolatori 10, 1 1 sono spostabili con movimenti indipendenti, la corsa supplementare L può essere percorsa dalla sola slitta 12, non essendo richiesto alcun spostamento alla slitta 13. Tutto ciò permette di compensare le differenze dimensionali dei pezzi P in arrivo con il nastro 8, senza richiedere alcun riposizionamento dell’elemento di arresto 15, essendo semplicemente richiesto di regolare la distanza D fra i manipolatori, che può essere prelim inarmente program mata in funzione della tipologia di pezzi da lavorare alimentati alla stazione di carico. I n modo analogo può avvenire una compensazione di tali differenze dimensionali alla stazione di scarico, ove tram ite un movimento lungo X”, il solo manipolatore, in solido con la slitta 13, è spostato in una corsa supplementare, per ottenere un posizionamento del medesimo in asse con la posizione di scarico definita sul nastro 9 dall’arresto 16. Anche in questo caso, non è quindi richiesto alcun riposizionamento dell’arresto 16 qualora siano scaricati pezzi P lavorati di dimensioni differenti.

In una variante realizzativa del trovato è previsto che i manipolatori 10, 1 1 possano essere ulteriormente spostabili lungo assi aggiuntivi. In particolare è previsto che il manipolatore 10 sia spostabile lungo un asse Z’ diretto parallelamente alla direzione Z, e che il manipolatore 1 1 sia spostabile lungo un corrispondente asse Z”, anch’esso parallelo all’asse Z. I movimenti lungo detti assi aggiuntivi possono essere convenientemente previsti indipendenti l’uno dall’altro. I n questo caso possono essere ottenuti tram ite movimenti indipendenti delle rispettive slitte 12, 13 alle quali sono solidarizzati i corrispondenti manipolatori. I n alternativa è possibile prevedere che ciascun manipolatore 10, 1 1 sia suscettibile di un movimento relativo, lungo il rispettivo asse Z’, Z”, relativamente alla propria corrispondente slitta 12, 13. In figura 4 è illustrata una configurazione del dispositivo dell’invenzione distinta da quella di figura 1 , in cui la slitta 13 è predisposta per un montaggio sinistro (guardando la figura) rispetto alla slitta 12 porta-utensili, a differenza della figura 1 , in cui è raffigurato il montaggio destro della slitta 13. I n altri termini, la slitta 13 può essere realizzata per consentire il suo montaggio sia destro che sinistro relativamente alla slitta 12, con opportuno vincolo dei manipolatori 10, 1 1 alle rispettive slitte. Nella configurazione di figura 4, con il montaggio sinistro è possibile compensare le differenze dimensionali dei pezzi P, tramite una corsa aggiuntiva della slitta 12, indipendentemente dalla corsa di lavoro della slitta 13 porta-utensili, quest’ultima quindi non venendo influenzata, nella sua corsa di lavoro, dall’arrivo alla stazione di carico C di pezzi dimensionalmente differenti.

Nel funzionamento è previsto che il dispositivo manipolatore 1 sia spostabile tra una prima ed una seconda condizione operativa rappresentate rispettivamente a linea piena e a linea tratteggiata di figura 3. Nella prima condizione il dispositivo manipolatore è posizionato con l’organo manipolatore 10 in corrispondenza del nastro 8, ove è collocato in asse con un pezzo P da lavorare, e con l’organo manipolatore 1 1 collocato in asse con il mandrino nel quale è bloccato un pezzo P lavorato. Con corrispondenti movimenti verticali di abbassamento dei manipolatori 10, 1 1 il pezzo P da lavorare è afferrato dal manipolatore 10 ed il pezzo P lavorato è afferrato dal manipolatore 1 1 . Con un successivo sollevamento verticale seguito da un movimento orizzontale delle slitte 12, 13 i manipolatori sono condotti nella seconda condizione operativa (a tratteggio in figura) , in cui l’organo manipolatore 10 è portato in asse con il mandrino 4 e l’organo 1 1 è portato in corrispondenza del nastro di scarico per depositare il pezzo lavorato sul nastro stesso. Un movimento di abbassamento verticale dei manipolatori completa la fase con la quale il pezzo P da lavorare è posizionato dal manipolatore 10 sul mandrino ed il pezzo lavorato è spostato dal manipolatore 1 1 sul nastro di scarico. Resta inteso che qualora si succedano pezzi P di differenti dimensioni, tramite i movimenti aggiuntivi ed indipendenti fra loro dei manipolatori, vengono compensate le differenze dimensionali dei pezzi, senza richiedere riposizionamenti o spostamenti degli elementi di arresto sui nastri 8,9.

Il trovato risolve così il problema proposto conseguendo i vantaggi sopra enunciati rispetto alle soluzioni note.

Si annovera in particolare una migliorata flessibilità delle fasi di carico e scarico del tornio tramite il dispositivo manipolatore secondo il trovato, in particolare qualora siano alimentati al tornio pezzi o lotti di pezzi da lavorare dimensionalmente differenti fra loro.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Dispositivo manipolatore per torni, in particolare per torni a torretta verticale includenti almeno una slitta porta-utensili, del tipo comprendente almeno un primo ed un secondo organo manipolatore di pezzi associati a detta slitta, così che mediante lo spostamento di detta slitta portautensili detti organi manipolatori siano spostabili tra una stazione di carico dei pezzi da lavorare ed una stazione di scarico dei pezzi lavorati, tra dette stazioni essendo posta una tavola porta-pezzo di detto tornio per supportare il pezzo nella lavorazione meccanica al tornio, caratterizzato dal fatto che detti primo e secondo organo manipolatore sono spostabili con movimenti indipendenti l’uno dall’altro, almeno nella direzione di spostamento della slitta portautensili da verso dette stazioni di carico e scarico e la tavola porta-pezzo, in modo tale che la distanza tra detti organi manipolatori sul tornio, in almeno detta direzione, sia regolabile.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 , in cui detti organi sono spostabili con movimenti indipendenti fra loro lungo una prima direzione sostanzialmente perpendicolare all’asse di rotazione della tavola porta-pezzo associata al tornio.
3. 3. Dispositivo manipolatore secondo la rivendicazione 2, in cui detto primo e secondo organo manipolatore sono suscettibili di montaggio su rispettive e distinte slitte comandate con movimenti indipendenti l’uno dall’altro, lungo almeno detta prima direzione.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui detto primo e secondo organo manipolatore sono spostabili, in modo indipendente l’uno dall’altro, lungo una ulteriore seconda direzione perpendicolare a detta prima direzione.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, in cui detta seconda direzione è parallela all’asse di rotazione della tavola porta-pezzo.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui dette slitte sono spostabili con movimenti indipendenti l’una dall’altra, parallelamente a detta seconda direzione, ciascuno di detti organi manipolatori essendo solidarizzato alla corrispondente slitta.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui ciascuno di detti organi manipolatori è suscettibile di essere spostato relativamente alla propria corrispondente slitta, parallelamente a detta seconda direzione.
8. 8. Tornio, in particolare a torretta verticale comprendente almeno una slitta porta-utensili ed un mandrino rotante porta-pezzo, detta almeno una slitta essendo predisposta per essere spostata tra una stazione di carico dei pezzi da lavorare ed una stazione di scarico dei pezzi lavorati, tra dette stazioni essendo collocata una tavola porta-pezzo porta-pezzo, il tornio comprendendo un dispositivo manipolatore di detti pezzi realizzato in accordo con una o più delle rivendicazioni precedenti.