ITPD20130324A1 - Procedimento e dispositivo per rettificare utensili levigatori a listelli diamantati. - Google Patents

Description

Procedimento e dispositivo per rettificare utensili levigatori a listelli diamantati.

Descrizione

Gli utensili levigatori (o, più brevemente, levigatori) cui si applica la presente invenzione comprendono un corpo generalmente cilindrico sul cui mantello è ricavata una pluralità di cave, in genere orientate assialmente e spaziate circonferenzialmente a passo. In ciascuna cava è applicato un rispettivo supporto abrasivo, quale un listello diamantato (o comunque includente abrasivi di particolare durezza), incollato su di un supporto metallico. Il termine “listello diamantato” nel contesto seguente e nelle unite rivendicazioni è, pertanto, ritenuto includere listelli recanti abrasivi di vario genere, di particolare durezza, ivi inclusi polveri e granuli di diamanti industriali.

Una volta montati sul corpo cilindrico del levigatore, tali listelli, in genere, sporgono dal mantello del medesimo in modo non uniforme. Di conseguenza, prima di poter utilizzare il levigatore, è necessario rettificare l’utensile completato dei listelli per pareggiare le difformità di sporgenza. Non è, tuttavia, richiesto un diametro finale predefinito, l'operazione di rettifica potendo essere terminata non appena la superficie descritta dai listelli durante la rotazione del levigatore è perfettamente cilindrica ovvero tutti i listelli sono alla stessa altezza rispetto all’asse del levigatore.

 

Dato che i listelli diamantati sono difficilmente lavorabili, l'operazione di rettifica può durare parecchio tempo. Essa è normalmente svolta con il costante controllo di un operatore che inizialmente colora con un pennarello tutti i listelli e verifica visivamente l’avanzamento della fase di rettifica, interrompendola quando il colore sparisce completamente dalle superfici colorate, a riprova del fatto che le superfici colorate di tutti i listelli sono state opportunamente rettificate. Poiché tuttavia il colore viene gradualmente rimosso dal fluido di taglio della mola, l’operazione di colorazione (o meglio ricolorazione) dei listelli deve essere spesso ripetuta più volte, listello per listello, con evidente perdita di tempo per l’operazione di rettifica. Inoltre l’operatore non ha una percezione immediata dell’istante in cui tutti i listelli sono opportunamente rettificati e di conseguenza l’operazione di rettifica è spesso protratta oltre il necessario con conseguente indesiderato ed inutile consumo dei listelli, della macchina, della mola e del tempo di ciclo.

Lo scopo principale dell’invenzione è quello di consentire che la rettifica dei listelli montati sul levigatore possa avvenire automaticamente in assenza di controllo diretto di un operatore.

Questo scopo è conseguito dall’invenzione mediante un procedimento ed un dispositivo per rettificare listelli diamantati di utensili levigatori realizzati in accordo con le unite rivendicazioni.

 

Nella sua più generale idea di soluzione, l’invenzione sfrutta il fatto che sulle rettifiche venga normalmente montato un sensore, cosiddetto di contatto, che rileva e segnala la presenza di contatto tra mola e pezzo da lavorare.

Questi sensori sono normalmente previsti per limitare i tempi morti, cosiddetti di taglio in aria e, nel contempo, evitare contatti di crash tra la mola ed il pezzo che potrebbero danneggiare entrambi i componenti.

Normalmente una rettifica semi-automatica comprende una tavola scorrevole in movimento di ugual direzione e verso contrario portante un mandrino sul quale il pezzo da lavorare è condotto in rotazione davanti ad una mola. La mola è sua volta montata su di un carro porta-mola mobile trasversalmente all’asse del mandrino. Il carro porta-mola è avanzato automaticamente verso il pezzo in lavorazione su controllo di un controllore logico programmabile (PLC), mentre il pezzo è portato in rotazione sul mandrino. Al PLC è collegato il sensore di contatto per rilevare la condizione di contatto tra mola e pezzo.

Secondo l’invenzione, quando il passaggio del listello davanti alla mola avviene in condizioni di reciproco contatto, il sensore di contatto segnala la condizione di contatto e la conseguente passata di rettifica sul listello. Il PLC, od altra logica di controllo associata al sensore di

 

contatto, ad ogni incremento di avanzamento della mola verso il pezzo, conteggia il numero di contatti tra mola e pezzo per giro del mandrino. Preferibilmente il rilevamento dei contatti e relativo conteggio vengono ripetuti ad entrambe le estremità assiali della superficie diamantata dei listelli (ovvero della superficie attiva del levigatore). Quando il numero di contatti è uguale al numero di listelli presenti sul levigatore in entrambi i rilevamenti, si può assumere che tutti i listelli siano stati rettificati ed il ciclo di rettifica può, pertanto, considerarsi terminato. Tutto ciò senza intervento o presidio alcuno dell’operatore. E’ previsto che il rilevamento dei contatti e relativo conteggio vengono ripetuti più volte durante la passata di rettifica sebbene quanto indicato rappresenti una condizione preferita poiché alle estremità dei listelli la tavola si arresta per un’istante in ragione della inversione del verso di passata.

In assenza di contatto tra mola e listello (listello insufficientemente sporgente dall’asse del levigatore) il sensore non rileva alcunché ed il ciclo di rettifica prosegue.

Sono idonei allo scopo i sensori ad ultrasuoni, ad esempio del tipo descritto al link web

www.marposs.com/technology.php/ita/sensors_grinders_monitoring; è tuttavia previsto che tali sensori possano essere di tipo diverso, ad

 

esempio quelli commercializzati dalla Balance-System srl contrassegnati come AE Transducers o dalla Dittel GmbH.

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

‐ La figura 1 è una vista schematica di una rettifica secondo l’invenzione;

‐ La figura 2 è un particolare in scala ingrandita della rettifica di figura 1;

‐ La figura 3 è uno schema a blocchi relativo ad un ciclo di rettifica realizzato con il metodo di questa invenzione.

Nelle figure 1 e 2, con 1 è complessivamente indicata una rettifica provvista di un carro 2 (rappresentato solo parzialmente) sul quale è montata, in modo di per se noto, una mola 3. Il carro è spostabile, in modo programmato e controllato da una logica PLC, da e verso un utensile in lavorazione, nella fattispecie un utensile levigatore (o più brevemente levigatore) 4. Tale levigatore 4 è provvisto di cave longitudinali distanziate a passo sul suo mantello, in ciascuna delle quali è inserito un listello diamantato 4a, b, c, d, e.

Al carro 2 (generalmente all’albero 5 porta-mola del medesimo) è associato un sistema di monitoraggio 6, ad esempio a sensori 7 di

 

tipo acustico, che controllano il rumore emesso dal contatto fra la mola 3 ed il levigatore 4. Questo rumore, causato dall’azione di taglio, viene trasmesso attraverso la rettifica come onde di varia frequenza, includenti frequenze ultrasoniche.

Poiché queste onde si muovono attraverso i vari componenti della macchina, la frequenza e l'ampiezza vengono alterate. Monitorando queste onde, e confrontandole con una linea base, si può controllare il numero di cambiamenti conseguenti ai ripetuti contatti mola-listelli diamantati che intervengono per giro di mandrino 8 sul quale l’utensile in lavorazione 4 è condotto in rotazione davanti alla mola 3. In particolare, si può così conteggiare il numero di contatti tra mola 3 e levigatore 4 a seguito di un incremento di avanzamento della mola 3 verso il levigatore 4 stesso.

Noto il numero N di listelli 4a, b, c, d, … che compongono il levigatore 4 e confrontandolo con il numero di contatti C tra la mola 3 ed il levigatore 4 per un giro completo del mandrino, è così possibile sapere con esattezza e senza necessità di intervento o presidio dell’operatore quando, per la prima volta dall’inizio della operazione di rettifica di un levigatore, tutti i listelli 4a, b, c, d, e del levigatore 4 entrano in contatto con la mola 3 e ne sono lavorati. Quando ciò avviene ad entrambe le estremità assiali dei listelli, si può ritenere che tutti i listelli 4a, b, c, d, e siano stati rettificati ed interrompere di conseguenza la rettifica del levigatore 4.

 

Nel diagramma di figura 3 è evidenziato il flusso logico del processo di lavorazione del levigatore 4. Inizialmente, in una fase di input (nodo 10) delle informazioni relative al levigatore 4 da lavorare, oltre alle informazioni consuete per il comando operativo della rettifica (avanzamento mola, giri pezzo, avanzamento tavola, …), viene introdotta una informazione ausiliaria 10 significativa del numero di listelli 4a, b, c, d, … di cui il levigatore 4 è corredato.

Viene quindi attivata la rettifica (nodo 11) che, effettuati eventuali controlli di routine (nodo 12), determina l’avanzamento del carro 2 porta-mola (avanzamento rapido, taglio in aria, lavoro e la rotazione del mandrino) (nodo 13). Il contatto tra mola 3 e levigatore 4 interessa inizialmente soltanto alcuni dei listelli 4a, b, c, d, e del levigatore 4, quelli che sporgono maggiormente rispetto all’asse di rotazione del levigatore 4 stesso.

Si inizia dunque a rilevare il numero di contatti C per giro tra mola 3 e levigatore 4 attraverso la rilevazione fornita dal sensore 7 che invia questa informazione (nodo 14) al controllo elettronico della rettifica (nodo 15). La rilevazione viene preferibilmente effettuata in corrispondenza di entrambe le estremità assiali dei listelli.

Nel nodo 15 l’informazione viene confrontata con l’informazione ausiliaria 10 significativa del numero di listelli 4a, b, c, d, … presenti sul levigatore 4. Se il numero di contatti C tra mola 3 e levigatore 4 è

 

inferiore al numero di listelli 4a, b, c, d, e presenti sul levigatore 4, l’operazione di rettifica procede secondo normale routine, con un controllo di avanzamento del carro 2 porta-mola, ecc.. (nodo 16). In caso contrario, se il numero di contatti C per giro tra mola 3 e levigatore 4 è uguale al numero di listelli 4a, b, c, d, ed il controllo è positivamente riscontrato ad entrambe le estremità assiali dei listelli, l’informazione viene interpretata come significativa del fatto che tutti i listelli 4a, b, c, d, … del levigatore 4 sono stati rettificati e l’operazione di rettifica viene terminata di conseguenza (nodo 17).

Si apprezzerà che questo controllo è completamente automatico e non richiede alcun presidio dell’operatore. Si apprezzerà inoltre che l’adattamento della rettifica, qualora questa sia già provvista di sistema di monitoraggio 6 e sensore 7, non richiede alcun intervento meccanico sulla macchina, essendo sufficiente intervenire sulla logica di programmazione e controllo della macchina.

L’invenzione consegue così i risultati proposti offrendo numerosi vantaggi, tra cui l’interruzione della rettifica del levigatore non appena tutti i listelli siano appropriatamente levigati, con evidente risparmio di abrasivo sia sui listelli diamantati che sulla mola, la riduzione del tempo di ciclo, la ripetibilità del risultato ottenuto, il risparmio energetico e temporale sulla macchina.

 

Claims (5)

1. Rivendicazioni 1. Procedimento per rettificare utensili levigatori a listelli diamantati includente almeno una fase di rilevazione di contatto tra mola (3) ed utensile in lavorazione (4) per controllare in funzione di ciò l’azionamento della rettifica, caratterizzato dal fatto che viene rilevato il numero di contatti (C) tra mola (3) ed utensile in lavorazione (4) per giro dell’utensile in lavorazione (4) e viene confrontato tale numero di contatti (C) con il numero di listelli diamantati (4a,b,c,d) che equipaggiano detto utensile in lavorazione (4) per controllare di conseguenza una fase di termine della rettifica.
2. 2. Procedimento per rettificare utensili levigatori secondo la rivendicazione 1, in cui la rilevazione del numero di contatti (C) per giro viene effettuata con sensori acustici (7).
3. 3. Procedimento per rettificare utensili levigatori secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la rilevazione del numero di contatti (C) per giro viene ripetuta più volte durante una passata di rettifica in posizioni diverse di detto utensile in lavorazione (4).
4. 4. Procedimento per rettificare utensili levigatori secondo la rivendicazione 3, in cui la rilevazione del numero di contatti (C) per giro viene ripetuta ad entrambe le estremità assiali della superficie attiva dell’utensile in lavorazione (4) durante una passata di rettifica dell’utensile in lavorazione (4).
5. 5. Dispositivo per rettificare utensili levigatori a listelli diamantati secondo il procedimento di una o più delle rivendicazioni precedenti comprendente una rettifica (1) equipaggiata con un mandrino (8) per portare in rotazione un utensile (4) da rettificare rispetto ad una mola (3) di rettifica, almeno un sistema di rilevazione di contatto (6) tra la mola (3) ed l’utensile in lavorazione (4) ed un sistema di controllo delle funzioni della rettifica al quale è asservito detto sistema di rilevazione di contatto (6), caratterizzato dal fatto che detto sistema di controllo comprende mezzi di comparazione per comprare il numero di listelli (4a,b,c,d) predisposti su detto utensile in lavorazione (4) ed il numero di contatti (C) per giro dell’utensile in lavorazione (4), detti mezzi di comparazione essendo predisposti per controllare il funzionamento della rettifica (1) in funzione del risultato di detta comparazione.