ITRM20080422A1 - MANUFACTURING EQUIPMENT OF A MANUFACTURE. - Google Patents
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Description
APPARECCHIATURA DI LAVORAZIONE DI UN MANUFATTO MANUFACTURING EQUIPMENT OF AN ARTIFACT
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente divulgazione si riferisce in generale alla lavorazione di manufatti prodotti con processo continuo, vale a dire prodotti in un unico pezzo con movimento continuo in una linea di produzione, quali per esempio profilati metallici o plastici, estrusi o laminati metallici, cavi e simili manufatti. In particolare la lavorazione, quale ad esempio un’operazione di taglio, di stampa, di foratura, di saldatura o simile lavorazione, viene effettuata senza interrompere il movimento del manufatto. The present disclosure generally refers to the processing of manufactured articles with a continuous process, i.e. products in a single piece with continuous movement in a production line, such as for example metal or plastic profiles, metal extrusions or laminates, cables and similar articles . In particular, the processing, such as for example an operation of cutting, printing, drilling, welding or similar processing, is carried out without interrupting the movement of the product.
Ancor più in particolare, la presente divulgazione si riferisce ad una apparecchiatura di lavorazione di un manufatto durante il movimento di detto manufatto, del tipo comprendente un carrello mobile avente un movimento di carrello coordinato al movimento del manufatto, ed un utensile di lavorazione del manufatto solidalmente connesso al carrello mobile, tale da tagliare il manufatto in movimento, vale a dire durante il movimento del manufatto. Even more particularly, the present disclosure refers to an apparatus for processing an article during the movement of said article, of the type comprising a mobile carriage having a carriage movement coordinated with the movement of the article, and a tool for working the article integrally connected to the mobile trolley, such as to cut the product in motion, that is to say during the movement of the product.
Tali apparecchiature sono chiamate convenzionalmente apparecchiature di lavorazione al volo, delle quali le più famose sono le apparecchiature di taglio al volo, vale a dire sono apparecchiature in cui l’utensile adibito alla lavorazione del manufatto, che nel caso di apparecchiature di taglio al volo à ̈ un elemento di taglio, quale una lama, un punzone di foratura e/o imbutitura, “insegue†il manufatto in movimento fino a raggiungere la medesima velocità , in modo tale che la lavorazione, per esempio quindi il taglio, possa essere effettuato in una condizione in cui il movimento relativo tra utensile di lavorazione e manufatto nella direzione di movimento di quest'ultimo sia ridotto al minimo. Such equipment is conventionally called on-the-fly processing equipment, of which the most famous are flying-cutting equipment, that is, equipment in which the tool used for processing the product, which in the case of flying-cutting equipment It is a cutting element, such as a blade, a drilling and / or drawing punch, which `` follows '' the moving product until it reaches the same speed, so that the processing, for example therefore the cut, can be carried out in a condition in which the relative movement between the machining tool and the product in the direction of movement of the latter is minimized.
In buona sostanza, in un’apparecchiatura di taglio al volo, il taglio del manufatto avviene in condizione dinamica; la lama viene azionata per tagliare il manufatto mentre sia la lama che il manufatto si muovono alla medesima velocità nella direzione di movimento del manufatto, e ciò permette di ottenere una precisione di taglio, e di evitare danneggiamenti nella lavorazione dovuti ad un’eccessiva interferenza meccanica nella direzione di movimento tra il manufatto e l’utensile di lavorazione, e di conseguenza strappi o trascinamenti del manufatto o simili problemi. Basically, in a flying cutting equipment, the cutting of the product takes place in a dynamic condition; the blade is operated to cut the artifact while both the blade and the artifact move at the same speed in the direction of movement of the artifact, and this allows to obtain a cutting precision, and to avoid damage in the processing due to excessive interference mechanics in the direction of movement between the product and the machining tool, and consequently tearing or dragging of the product or similar problems.
In una soluzione, il carrello mobile effettua un movimento alternato lineare con corsa di andata e ritorno con direzione sostanzialmente parallela alla direzione di movimento del manufatto. In tale soluzione, il carrello mobile à ̈ azionato da un motore rotativo e da un apposito cinematismo per trasformare il moto da rotatorio a lineare. Nel seguito della descrizione, per semplicità di descrizione, si farà prevalentemente riferimento ad un carrello mobile con movimento lineare alternato, fermo restando che nulla vieta di utilizzare anche un carrello mobile con differente movimento. In one embodiment, the mobile carriage carries out an alternating linear movement with a back and forth stroke with a direction substantially parallel to the direction of movement of the product. In this solution, the mobile carriage is driven by a rotary motor and by a special kinematic mechanism to transform the motion from rotary to linear. In the following description, for simplicity of description, reference will mainly be made to a mobile carriage with alternating linear movement, it being understood that nothing prevents the use of a mobile carriage with different movement.
Per sincronizzare alla medesima velocità il movimento del carrello mobile e del manufatto, à ̈ previsto disporre almeno due dispositivi di rilevazione atti a rilevare uno o più parametri di moto del carrello e uno o più parametri di moto del manufatto rispettivamente, e a trasmettere segnali relativi a tali parametri di moto ad un apparecchio elettronico di controllo ad essi collegato. Un primo dispositivo di rilevazione, per esempio un trasduttore di posizione angolare, à ̈ destinato a rilevare la posizione del carrello mobile rispetto ad un punto fisso dell’apparecchiatura, mentre un secondo dispositivo di rilevazione, quale per esempio un altro trasduttore, tipo encoder, à ̈ posto in prossimità del manufatto in movimento, per rilevare la sua posizione. In questa soluzione, il primo dispositivo à ̈ direttamente collegato al rotore del motore rotativo che aziona il carrello mobile, in modo tale da correlare la posizione del carrello mobile dalla posizione angolare del rotore del motore rotativo. In order to synchronize the movement of the mobile trolley and of the product at the same speed, it is envisaged to have at least two detection devices able to detect one or more motion parameters of the trolley and one or more motion parameters of the product respectively, and to transmit signals relating to these motion parameters to an electronic control device connected to them. A first detection device, for example an angular position transducer, is designed to detect the position of the mobile trolley with respect to a fixed point of the equipment, while a second detection device, such as for example another transducer, such as an encoder , Is placed near the moving object, to detect its position. In this solution, the first device is directly connected to the rotor of the rotary motor which drives the mobile carriage, in such a way as to correlate the position of the mobile carriage from the angular position of the rotor of the rotary motor.
L’apparecchio elettronico di controllo, in funzione dei segnali trasmessi dai due trasduttori, comanda opportunamente il motore rotativo ed un organo di azionamento della lama, in modo da regolare la velocità del carrello mobile e l’azionamento della lama, e far sì che il taglio del manufatto o una simile lavorazione venga effettuata in condizione omocinetica sul manufatto in movimento. The electronic control device, according to the signals transmitted by the two transducers, appropriately controls the rotary motor and a blade actuation member, in order to regulate the speed of the mobile carriage and the actuation of the blade. ¬ that the cutting of the product or a similar process is carried out in a homokinetic condition on the moving product.
Un inconveniente di tale soluzione risiede nel fatto che l’impiego di un motore rotativo limita le prestazioni dell’apparecchiatura di lavorazione, per il fatto che la potenza di moto di tali motori à ̈ in genere ridotta, e per il fatto che tali motori rotativi impongono l’impiego del cinematismo per la trasmissione del moto al carrello, in cui tale cinematismo, sottoposto alla potenza motrice, à ̈ soggetto ad usura, e richiede una costante revisione. A drawback of this solution lies in the fact that the use of a rotary motor limits the performance of the processing equipment, due to the fact that the motion power of such motors is generally reduced, and to the fact that such rotary engines require the use of the kinematics for the transmission of motion to the trolley, in which this kinematics, subjected to the driving power, is subject to wear and requires constant overhaul.
Alternativamente, in un’altra soluzione, si utilizza un motore lineare, vale a dire un motore elettrico in grado di produrre, per interazione magnetica, una forza lineare che à ̈ trasmessa al carrello, in cui tale motore ha una potenza elevata, ciò garantendo un’elevata velocità del carrello e quindi la possibilità di aumentare i ritmi di produzione del manufatto. Il motore lineare à ̈ inoltre collegato direttamente al carrello mobile senza necessità di una trasmissione meccanica. Alternatively, in another solution, a linear motor is used, that is to say an electric motor capable of producing, by magnetic interaction, a linear force that is transmitted to the trolley, in which this motor has a high power. ensuring a high speed of the trolley and therefore the possibility of increasing the production rate of the product. The linear motor is also connected directly to the mobile trolley without the need for a mechanical transmission.
In questa soluzione tuttavia utilizzando un motore lineare non à ̈ più possibile correlare un movimento di un rotore al movimento del carrello. Ne consegue che il primo dispositivo di rilevazione destinato a rilevare la posizione del carrello deve essere montato a bordo del carrello stesso. In this solution, however, using a linear motor it is no longer possible to correlate a movement of a rotor to the movement of the carriage. It follows that the first detection device intended to detect the position of the trolley must be mounted on board the trolley itself.
In un’apparecchiatura in accordo a quest’ultima soluzione, ed in particolare in un’apparecchiatura di taglio al volo azionata da un motore lineare, pur essendo ottenuto un aumento di potenza motrice, con aumento della velocità del carrello, e risolto il problema dell’usura, à ̈ stata riscontrato un altro inconveniente, vale a dire una rilevante difficoltà nella rilevazione dei parametri di moto del carrello mobile, in particolare, quando il carrello mobile à ̈ azionato ad elevate velocità oltre un determinato valore, per esempio dell’ordine dei 250 metri/minuto. In an equipment according to this last solution, and in particular in a flying cutting equipment driven by a linear motor, although an increase in driving power is obtained, with an increase in the speed of the trolley, and solved the problem of wear, another drawback was found, namely a significant difficulty in detecting the motion parameters of the mobile trolley, in particular, when the mobile trolley is operated at high speeds beyond a certain value, for example of the order of 250 meters / minute.
In tali condizioni operative si riscontrano imprecisioni di taglio che si ritiene siano imputabili a errori nella rilevazione dei parametri di moto del carrello mobile, vale a dire à ̈ stata riscontrata una trasmissione di un segnale errato dal trasduttore ottico a bordo del carrello mobile all’apparecchio elettronico di controllo, nonostante l’impiego di trasduttori ad alta precisione ed accuratezza. In these operating conditions, cutting inaccuracies are found which are believed to be attributable to errors in the detection of the motion parameters of the mobile carriage, i.e. an incorrect signal has been transmitted from the optical transducer on board the mobile carriage to the electronic control device, despite the use of high precision and accuracy transducers.
Un problema tecnico alla base della presente divulgazione risiede nel mettere a disposizione un’apparecchiatura di lavorazione di un manufatto durante un movimento del manufatto, la quale permetta di superare gli inconvenienti sopra menzionati con riferimento alla tecnica nota, e di conseguire ulteriori vantaggi. A technical problem underlying the present disclosure resides in making available an apparatus for processing an article during a movement of the article, which allows to overcome the drawbacks mentioned above with reference to the known art, and to achieve further advantages.
Ciò à ̈ ottenuto fornendo un’apparecchiatura di lavorazione di un manufatto durante il movimento del manufatto, cosiddetta apparecchiatura di lavorazione al volo, quale un’apparecchiatura di taglio al volo, un’apparecchiatura di stampo o foratura al volo e simili lavorazioni, in cui l’apparecchiatura comprende: un carrello mobile avente un movimento di carrello coordinato con il movimento del manufatto; un utensile di lavorazione solidalmente connesso al carrello mobile, tale da lavorare il manufatto in movimento; almeno un dispositivo di rilevazione atto a rilevare uno o più parametri del movimento del carrello mobile, ed in cui l’apparecchiatura comprende un dispositivo di trasmissione di moto includente almeno un organo conduttore, almeno un organo condotto e mezzi di trasmissione di moto interposti tra detti organo conduttore e organo condotto, in cui il carrello mobile costituisce detto almeno un organo conduttore ed in cui detto dispositivo di rilevazione à ̈ associato a detto almeno un organo condotto così da rilevare detti uno o più parametri del movimento del carrello mobile da uno spostamento dell’organo condotto. This is achieved by supplying a piece of equipment for processing a product during the movement of the product, so-called flying processing equipment, such as flying cutting equipment, on-the-fly molding or drilling equipment and similar processing. , in which the apparatus comprises: a mobile carriage having a carriage movement coordinated with the movement of the product; a working tool integrally connected to the mobile carriage, such as to process the article in motion; at least one detection device adapted to detect one or more parameters of the movement of the mobile carriage, and in which the apparatus comprises a motion transmission device including at least one driving member, at least one driven member and motion transmission means interposed between said driving member and driven member, in which the mobile carriage constitutes said at least one driving member and in which said detection device is associated with said at least one driven member so as to detect said one or more parameters of the movement of the mobile carriage from one displacement of the driven organ.
Caratteristiche secondarie della presente invenzione sono definite nelle corrispondenti rivendicazioni dipendenti. Secondary characteristics of the present invention are defined in the corresponding dependent claims.
La presente apparecchiatura fornisce alcuni rilevanti vantaggi. The present equipment provides some relevant advantages.
Il principale vantaggio dell’apparecchiatura sopra definita risiede nel fatto che, essendo il dispositivo di rilevazione associato ad un organo condotto azionato dal carrello mobile (organo conduttore), i parametri di moto del carrello mobile sono individuati in modo preciso, ed anche indipendentemente dall’organo motore impiegato per azionare il carrello. In altre parole, qualsiasi organo motore sia utilizzato per azionare il carrello, à ̈ possibile rilevare i parametri di movimento di quest’ultimo in modo preciso. E’ pertanto possibile azionare il carrello con un motore lineare ad elevata potenza. The main advantage of the equipment defined above lies in the fact that, since the detection device is associated with a driven member operated by the mobile carriage (driving member), the motion parameters of the mobile carriage are identified precisely, and also independently of the € ™ motor component used to drive the trolley. In other words, whatever motor component is used to operate the trolley, it is possible to detect the movement parameters of the latter in a precise way. It is therefore possible to operate the trolley with a high power linear motor.
La precisione nella rilevazione, migliorata rispetto alla tecnica nota, Ã ̈ spiegata nel modo seguente. The accuracy in the detection, improved with respect to the known technique, is explained in the following way.
Grazie alla presenza di un collegamento indiretto, ossia una trasmissione di moto, dal carrello mobile al dispositivo di rilevazione che rileva i parametri di moto del carrello, quindi un collegamento indiretto per tramite di un dispositivo di trasmissione di moto, eventuali perturbazioni indesiderate del movimento del carrello, dovute per esempio ad un forte colpo subito dal carrello mobile durante l’azionamento dell’utensile di lavorazione, come per esempio in caso di taglio, siano trasmesse il più possibile attenuate al dispositivo di rilevazione. Thanks to the presence of an indirect connection, i.e. a transmission of motion, from the mobile trolley to the detection device that detects the motion parameters of the trolley, therefore an indirect connection through a motion transmission device, any unwanted perturbations of the movement of the carriage, due for example to a strong blow suffered by the mobile carriage during the operation of the machining tool, as for example in the case of cutting, are transmitted as attenuated as possible to the detection device.
Si à ̈ infatti riscontrato che il dispositivo di rilevazione, quando posto a bordo direttamente del carrello mobile, rilevava segnali di posizione e/o velocità del carrello errati dovuti a tali perturbazioni, e tali perturbazioni erano tanto più elevate tanto più velocemente era azionato il carrello. Grazie all’interposizione di mezzi di trasmissione di moto à ̈ ora possibile rilevare da uno spostamento dell’organo condotto i parametri di movimento del carrello, in cui tale rilevazione à ̈ tale da registrare un movimento effettivo del carrello mobile, vale a dire un movimento reale del carrello che à ̈ coordinato al movimento del manufatto, filtrato di movimenti indesiderati causati dalla lavorazione. Ed infatti si à ̈ riscontrato che prevedendo una trasmissione di moto dal carrello mobile al dispositivo di rilevazione, si ottiene una soddisfacente precisione nella rilevazione dei parametri di movimento del carrello, quali per esempio la posizione e/o la velocità del carrello, e quindi precisione nella determinazione della posizione di lavorazione del relativo utensile, anche a velocità elevate superiore ai 250 metri/minuto. It has in fact been found that the detection device, when placed directly on board the mobile trolley, detected incorrect position and / or speed signals of the trolley due to such perturbations, and such perturbations were the higher the faster the trolley was operated. . Thanks to the interposition of motion transmission means, it is now possible to detect the movement parameters of the trolley from a displacement of the driven organ, in which this detection is such as to record an actual movement of the mobile trolley, that is to say a real movement of the carriage which is coordinated with the movement of the product, filtered by unwanted movements caused by the processing. And in fact it has been found that by providing a transmission of motion from the mobile trolley to the detection device, a satisfactory precision is obtained in the detection of the trolley movement parameters, such as for example the position and / or speed of the trolley, and therefore precision. in determining the machining position of the relative tool, even at high speeds exceeding 250 meters / minute.
Inoltre, grazie al fatto che il dispositivo di rilevazione à ̈ associato ad un organo condotto azionato dal carrello mobile (organo conduttore), i mezzi di trasmissione e l’organo condotto stessi sono portati in movimento con una potenza ridotta, essendo tali elementi non collegati direttamente all’organo motore. In sostanza, organo condotto e mezzi di trasmissione del moto non sono soggetti alla potenza motrice diretta del motore di azionamento. Ne consegue che anche l’usura, a cui sono soggetti tali elementi, à ̈ coerentemente ridotta. Furthermore, thanks to the fact that the detection device is associated with a driven member operated by the mobile carriage (driving member), the transmission means and the driven member themselves are brought into motion with a reduced power, since these elements are not connected directly to the motor. Basically, the driven member and the motion transmission means are not subject to the direct driving power of the drive motor. It follows that also the wear, to which these elements are subject, is consistently reduced.
In una forma di realizzazione preferita, i mezzi di trasmissione di moto comprendono almeno un organo flessibile di collegamento, vale a dire un organo che grazie alla propria flessibilità sia in grado di assorbire il più possibile le eventuali perturbazioni e vibrazioni sopra menzionate. In a preferred embodiment, the motion transmission means comprise at least one flexible connecting member, that is to say a member which, thanks to its flexibility, is able to absorb as much as possible the possible perturbations and vibrations mentioned above.
Preferibilmente, l’organo flessibile à ̈ una cinghia, preferibilmente realizzata in materiale plastico ed armata con armatura interna. Alternativamente l’organo flessibile à ̈ una catena. Preferably, the flexible member is a belt, preferably made of plastic material and reinforced with internal armor. Alternatively, the flexible organ is a chain.
In una forma di realizzazione, il carrello mobile à ̈ solidalmente collegato ad un tratto della cinghia, per esempio mediante mezzi a morsa, e questa forma di realizzazione ha il vantaggio di una elevata semplicità di realizzazione. In one embodiment, the movable carriage is integrally connected to a portion of the belt, for example by means of a clamp, and this embodiment has the advantage of being very simple to manufacture.
In una forma di realizzazione, per favorire ulteriormente la semplicità di realizzazione, l’organo condotto à ̈ una puleggia girevolmente montata su un’incastellatura, la quale à ̈ fissa rispetto al carrello mobile, ed in cui detto organo flessibile à ̈ impegnato su detta puleggia, tale che il movimento del carrello mobile determini uno spostamento angolare di detta puleggia. In questo caso, il dispositivo di rilevazione à ̈ preferibilmente un trasduttore di posizione angolare collegato a detta puleggia. In buona sostanza, grazie a questa forma di realizzazione, il trasduttore rileva lo spostamento angolare della puleggia il quale à ̈ proporzionale ad uno spostamento del carrello mobile effettivo, filtrato, grazie alla cinghia, di eventuali vibrazioni indesiderate causate dalla lavorazione. La cinghia permette infatti di smorzare le vibrazioni del carrello, facendo in modo che non si trasmettano al dispositivo di rilevazione con intensità tale da disturbarne il funzionamento. In one embodiment, to further facilitate the simplicity of construction, the driven member is a pulley rotatably mounted on a frame, which is fixed with respect to the mobile carriage, and in which said flexible member is engaged on said pulley, such that the movement of the movable carriage determines an angular displacement of said pulley. In this case, the detection device is preferably an angular position transducer connected to said pulley. Basically, thanks to this embodiment, the transducer detects the angular displacement of the pulley which is proportional to a displacement of the actual mobile carriage, filtered, thanks to the belt, of any unwanted vibrations caused by the machining. The belt in fact allows to dampen the vibrations of the trolley, making sure that they are not transmitted to the detection device with such intensity as to disturb its operation.
Preferibilmente, il carrello mobile ha un movimento lineare alternato con corsa di andata e ritorno, e direzione parallela ad una direzione di movimento del manufatto. In sostanza, in questo caso il dispositivo di trasmissione à ̈ un cinematismo che trasforma un moto lineare del carrello in un moto circolare della puleggia. Preferably, the mobile carriage has an alternating linear movement with a back and forth stroke, and a direction parallel to a direction of movement of the product. Basically, in this case the transmission device is a kinematics that transforms a linear motion of the trolley into a circular motion of the pulley.
Ancor più preferibilmente, l’apparecchiatura comprende due pulegge tra cui à ̈ tesa la cinghia, la quale à ̈ disposta su un lato di detto carrello parallelamente alla direzione di movimento, così da ridurre il più possibile l’ingombro dell’apparecchiatura. Even more preferably, the equipment includes two pulleys between which the belt is stretched, which is arranged on one side of said carriage parallel to the direction of movement, so as to reduce the overall dimensions of the unit as much as possible. equipment.
In una forma di realizzazione preferita, le pulegge sono poste ad una distanza reciproca superiore alla distanza che intercorre tra una posizione di fine corsa di andata ed una posizione di fine corsa di ritorno del carrello mobile. In sostanza, le pulegge sono distanziate il più possibile dal carrello, in modo da consentire un sufficiente assorbimento delle vibrazioni da parte della cinghia. La distanza tra le pulegge à ̈ al tempo stesso calcolata opportunamente per garantire una continua e costante tensione della cinghia al fine di garantire una corretta trasmissione del moto. In a preferred embodiment, the pulleys are placed at a mutual distance greater than the distance between a forward stroke end position and a return stroke end position of the mobile carriage. Basically, the pulleys are spaced as far as possible from the carriage, in order to allow sufficient vibration absorption by the belt. The distance between the pulleys is at the same time calculated appropriately to guarantee a continuous and constant tension of the belt in order to guarantee a correct transmission of the motion.
In forme alternative, l’apparecchiatura di lavorazione comprende quale dispositivo di trasmissione un sistema a pignone e cremagliera, in cui una cremagliera à ̈ collegata solidamente al carrello mobile e porta in movimento un pignone associato al dispositivo di rilevazione dei parametri di moto del carrello mobile. In alternative forms, the processing equipment comprises as a transmission device a rack and pinion system, in which a rack is solidly connected to the mobile trolley and moves a pinion associated with the device for detecting the motion parameters of the trolley. mobile.
Ulteriori vantaggi, caratteristiche e le modalità d'impiego della presente apparecchiatura risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una sua forma di realizzazione preferita, presentata a scopo esemplificativo e non limitativo. Further advantages, characteristics and methods of use of the present apparatus will become evident from the following detailed description of a preferred embodiment thereof, presented by way of non-limiting example.
È comunque evidente come ciascuna forma di realizzazione della presente divulgazione possa presentare uno o più dei vantaggi sopra elencati; in ogni caso non à ̈ comunque richiesto che ciascuna forma di realizzazione presenti simultaneamente tutti i vantaggi elencati. However, it is evident that each embodiment of the present disclosure can present one or more of the advantages listed above; in any case, each embodiment is not required to simultaneously present all the listed advantages.
Verrà fatto riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui: Reference will be made to the figures of the attached drawings, in which:
- la figura 1a rappresenta una vista laterale di un’apparecchiatura di lavorazione di un profilato in cui un utensile di lavorazione à ̈ posizionato in una prima posizione operativa; - la figura 1b rappresenta una vista laterale di un’apparecchiatura di lavorazione di un profilato in cui un utensile di lavorazione à ̈ posizionato in una seconda posizione operativa; Figure 1a represents a side view of a profile machining apparatus in which a machining tool is positioned in a first operating position; Figure 1b represents a side view of a profile machining apparatus in which a machining tool is positioned in a second operating position;
- la figura 2 rappresenta una vista dall’alto dell’apparecchiatura di lavorazione di figura 1; - figure 2 represents a top view of the processing apparatus of figure 1;
- la figura 3 rappresenta una vista di un particolare dell’apparecchiatura di figura 1; - figure 3 represents a view of a detail of the apparatus of figure 1;
- la figura 4 rappresenta una vista parzialmente in sezione ed a parti staccate del particolare di figura 3; Figure 4 is a partially sectional view with detached parts of the detail of Figure 3;
- la figura 5a rappresenta una vista laterale di un ulteriore particolare dell’apparecchiatura di figura 1; figure 5a represents a side view of a further detail of the apparatus of figure 1;
- la figura 5b rappresenta una vista dall’alto del particolare di figura 5a. - figure 5b represents a top view of the detail of figure 5a.
Con riferimento alle figure allegate, con 10 à ̈ indicata un’apparecchiatura di lavorazione di un manufatto in movimento, nell’esempio si tratta in particolare di un’apparecchiatura di taglio 10 di un profilato 12. Il profilato 12 à ̈ nell’esempio una barra metallica di sezione a forma di C, di lunghezza notevolmente superiore alle altre dimensioni, quali altezza e larghezza, e prodotta in continuo nel senso della rispettiva lunghezza. Il profilato 12 à ̈ prodotto in continuo da una macchina profilatrice, non illustrata nei disegni, che si trova, con riferimento alle suddette figure, a destra dell’apparecchiatura di taglio 10, cosicché il profilato 12 à ̈ mobile con movimento continuo, nell’esempio da destra verso sinistra, come indicato dalla relativa freccia F in figure 1a e 1b. With reference to the attached figures, 10 indicates an equipment for processing a moving product, in the example it is in particular a cutting equipment 10 for a profile 12. The profile 12 is in the For example, a metal bar with a C-shaped section, with a length considerably greater than the other dimensions, such as height and width, and produced continuously in the direction of the respective length. The section 12 is produced continuously by a profiling machine, not shown in the drawings, which is located, with reference to the above figures, to the right of the cutting equipment 10, so that the section 12 is mobile with continuous movement, in the example from right to left, as indicated by the relative arrow F in figures 1a and 1b.
Il profilato 12 à ̈ prodotto a ritmi elevati, con una velocità di circa 250 metri/minuto. L’apparecchiatura 10 comprende in un’incastellatura portante del tutto convenzionale e non rappresentata in figure per semplicità , un carrello mobile 14 avente un movimento di carrello associato e coordinato al movimento del profilato 12, ed un utensile di lavorazione, nell’esempio, un utensile di taglio 15 solidalmente connesso al carrello mobile 14, nell’esempio supportato sul carrello mobile 14, tale da tagliare il profilato 12 in movimento, vale a dire durante il movimento sia del carrello mobile 14 sia del profilato 12. Profile 12 is produced at high rates, with a speed of approximately 250 meters / minute. The apparatus 10 comprises in a completely conventional supporting frame and not shown in the figures for simplicity, a mobile carriage 14 having a carriage movement associated and coordinated with the movement of the profile 12, and a machining tool, in the for example, a cutting tool 15 integrally connected to the movable carriage 14, in the example supported on the movable carriage 14, such as to cut the section 12 in movement, ie during the movement of both the movable carriage 14 and the section 12.
In particolare, il carrello mobile 14 à ̈ nell’esempio mobile con movimento alternato di andata e ritorno parallelamente alla direzione F di movimento del profilato 12, e comprende un corpo di base 18 il quale à ̈ guidato su rispettive guide del tutto convenzionali e non rappresentate in figure per semplicità , dell’incastellatura, ed à ̈ portato in movimento da un organo motore 20, nell’esempio una coppia di motori lineari di tipo noto e pertanto indicati per semplicità in modo schematico in figura 2, disposti al di sotto del carrello mobile 14. In particolare, in ciascuno di tali motori una forza lineare à ̈ prodotta dall’interazione magnetica di una fila di magneti e un avvolgimento mobile su cui à ̈ installato direttamente il carrello mobile. Pertanto l’avvolgimento mobile, collegato direttamente al carrello, corre linearmente su una predisposta guida per effetto delle forze di attrazione e repulsione degli elettromagneti dell’avvolgimento in discordanza o concordanza di fase con la fila di magneti. Tali motori sono, come à ̈ noto, in grado di sviluppare una potenza molto elevata, e muovono direttamente il carrello mobile senza una trasmissione meccanica del moto. In particular, the movable carriage 14 is in the example movable with an alternating outward and return movement parallel to the direction F of movement of the section 12, and comprises a base body 18 which is guided on respective completely conventional guides and not shown in the figures for the sake of simplicity, of the frame, and is moved by a motor 20, in the example a pair of linear motors of a known type and therefore indicated for simplicity in a schematic way in figure 2, arranged at below the mobile carriage 14. In particular, in each of these motors a linear force is produced by the magnetic interaction of a row of magnets and a mobile winding on which the mobile carriage is directly installed. Therefore the mobile winding, connected directly to the carriage, runs linearly on a prearranged guide due to the attraction and repulsion forces of the winding electromagnets in phase discord or concordance with the row of magnets. Such motors are, as is known, capable of developing a very high power, and directly move the mobile carriage without a mechanical transmission of the motion.
L’azionamento dell’organo motore 20 per regolare la velocità del carrello mobile 14 à ̈ controllato mediante un apparecchio elettronico di controllo, indicato in modo schematico con il numero di riferimento 21. The actuation of the motor 20 to regulate the speed of the mobile carriage 14 is controlled by means of an electronic control device, indicated schematically by the reference number 21.
L’apparecchiatura 10 qui rappresentata include altresì due ulteriori utensili di lavorazione 22, 23 atti a effettuare operazioni di foratura del profilato 12. In particolare, rispetto alla direzione F di movimento del profilato 12, ciascuno di detti ulteriori utensili 22, 23 à ̈ posto a monte e a valle rispetto all’utensile di taglio 15 per operare, contemporaneamente al taglio, forature del profilato 12 in corrispondenza di un tratto di testa e di un tratto di coda di pezzi di profilato 12 tagliati. The apparatus 10 shown here also includes two further machining tools 22, 23 suitable for carrying out drilling operations on the section 12. In particular, with respect to the direction F of movement of the section 12, each of said further tools 22, 23 à It is placed upstream and downstream with respect to the cutting tool 15 to operate, simultaneously with the cut, drilling of the section 12 in correspondence with a head section and a tail section of pieces of section 12 cut.
L’utensile di taglio 15 à ̈ posto sul corpo di base 18, per tagliare il profilato 12 dall’alto, ed montato su un castello formato da quattro distanziali 26 ed una piastra superiore 27, ed à ̈ portato in movimento da un cilindro oleodinamico 30 di tipo noto e per semplicità non descritto, il quale à ̈ montato sopra la piastra superiore 27, ed il quale aziona l’utensile di taglio 15 all’interno di uno stampo di taglio 28, nel quale passa il profilato 12. Lo stampo di taglio 28 à ̈ posto a bordo del carrello mobile 14. The cutting tool 15 is placed on the base body 18, to cut the profile 12 from above, and mounted on a castle formed by four spacers 26 and an upper plate 27, and is moved by a oleodynamic cylinder 30 of a known type and for simplicity not described, which is mounted on the upper plate 27, and which activates the cutting tool 15 inside a cutting mold 28, through which the profile passes 12. The cutting mold 28 is placed on board the mobile carriage 14.
Anche i due utensili di lavorazione 22, 23 sono azionati mediante rispettivi gruppi oleodinamici non illustrati nei disegni. The two machining tools 22, 23 are also operated by respective hydraulic units not shown in the drawings.
Il profilato 12 Ã ̈ guidato in movimento da rispettive guide ricavate tra piedini di appoggio 24, 25 posti al di sotto degli utensili di lavorazione 22, 23 rispettivamente, e dallo stampo di taglio 28. The profile 12 is guided in movement by respective guides obtained between support feet 24, 25 placed under the machining tools 22, 23 respectively, and by the cutting mold 28.
Per controllare il movimento del carrello mobile 14, l’apparecchiatura 10 comprende altresì un dispositivo di rilevazione 32 atto a rilevare uno o più parametri del movimento del carrello mobile 14. Nell’esempio il dispositivo di rilevazione 32 à ̈ un trasduttore di posizione, ancor più in particolare un encoder di tipo incrementale, atto a rilevare la posizione del carrello mobile 14. Il dispositivo di rilevazione 32 verrà descritto più nel dettaglio nel seguito della descrizione. To control the movement of the mobile trolley 14, the apparatus 10 also comprises a detection device 32 adapted to detect one or more parameters of the movement of the mobile trolley 14. In the example, the detection device 32 is a transducer of position, even more particularly an incremental encoder, suitable for detecting the position of the mobile carriage 14. The detection device 32 will be described in more detail in the following description.
Come à ̈ possibile osservare dai disegni, il carrello mobile 14 ed il primo rilevatore 32 non sono in collegamento diretto tra loro. As can be seen from the drawings, the mobile carriage 14 and the first detector 32 are not directly connected to each other.
In particolare, l’apparecchiatura 10 comprende un dispositivo di trasmissione di moto, indicato in via generale con il numero di riferimento 35, il quale include un organo conduttore, un organo condotto e mezzi di trasmissione interposti tra organo condotto e organo conduttore. In particular, the apparatus 10 comprises a motion transmission device, generally indicated with the reference number 35, which includes a driving member, a driven member and transmission means interposed between the driven member and the driving member.
Il carrello mobile 14 costituisce l’organo conduttore, ed il dispositivo di rilevazione 32 à ̈ associato all’organo condotto. In altre parole, il dispositivo di rilevazione 32 rileva uno o più parametri di movimento del carrello mobile 14, in modo indiretto, da uno spostamento di un organo condotto a sua volta movimentato dal carrello mobile 14. Nell’esempio, il dispositivo di trasmissione del moto 35 comprende un sistema a cinghia 36 e pulegge 37, 38, poste a lato del carrello mobile 14. The mobile trolley 14 constitutes the conducting member, and the detection device 32 is associated with the driven member. In other words, the detection device 32 detects one or more movement parameters of the mobile trolley 14, indirectly, from a movement of a driven member which is in turn moved by the mobile trolley 14. In the example, the transmission device of motion 35 comprises a belt system 36 and pulleys 37, 38, placed at the side of the mobile carriage 14.
Vale a dire, l’apparecchiatura 10 comprende una coppia di pulegge 37 e 38, che costituiscono organi condotti, montate sull’incastellatura dell’apparecchiatura 10 e tra le quali à ̈ tesa la cinghia 36, la quale costituisce mezzo di trasmissione di moto. Su una delle due pulegge 37, 38, nell’esempio sulla puleggia di destra 37, vale a dire quella che à ̈ più vicina alla profilatrice, à ̈ associato il dispositivo di rilevazione 32. In other words, the apparatus 10 comprises a pair of pulleys 37 and 38, which constitute driven members, mounted on the frame of the apparatus 10 and between which the belt 36 is stretched, which constitutes a means of transmission of motion. The detection device 32 is associated on one of the two pulleys 37, 38, in the example on the right pulley 37, ie the one closest to the profiler.
Le pulegge 37 e 38 sono girevolmente montate mediante perni non visibili nei disegni sull’incastellatura in posizione il più possibile lontana dal carrello mobile 14, ancor più preferibilmente sono tra loro distanziate con una distanza che à ̈ ben maggiore della lunghezza L del carrello mobile 14, e ancor più preferibilmente con una distanza che à ̈ maggiore di un massimo spostamento del carrello mobile 14, sia in andata sia in ritorno. Questa distanza à ̈ scelta in modo da permettere al tempo stesso una tensione costante della cinghia 36. The pulleys 37 and 38 are rotatably mounted by means of pins not visible in the drawings on the frame in a position as far as possible from the mobile carriage 14, even more preferably they are spaced apart with a distance that is much greater than the length L of the mobile carriage 14, and even more preferably with a distance which is greater than a maximum displacement of the movable carriage 14, both in outward and in return. This distance is chosen in such a way as to allow at the same time a constant tension of the belt 36.
La cinghia 36 à ̈ una cinghia dentata e comprende in particolare un nastro in materiale plastico di determinata flessibilità , e provvisto di denti nell’esempio trapezoidali. La flessibilità di tale materiale à ̈ scelta in modo tale che la cinghia 36 sia in grado al tempo stesso di trasmettere il movimento alternato del carrello mobile 14 e di assorbire, il più possibile, eventuali perturbazioni/vibrazioni del carrello mobile 14 in seguito al colpo dovuto al taglio. La cinghia 36 comprende inoltre un'anima metallica, non raffigurata nei disegni. Simili cinghie sono normalmente disponibili in commercio. The belt 36 is a toothed belt and comprises in particular a belt made of plastic material of certain flexibility, and provided with trapezoidal teeth in the example. The flexibility of this material is chosen in such a way that the belt 36 is able at the same time to transmit the alternating movement of the mobile carriage 14 and to absorb, as much as possible, any perturbations / vibrations of the mobile carriage 14 following the impact. due to the cut. The belt 36 further comprises a metal core, not shown in the drawings. Similar belts are usually commercially available.
Nell'esempio le due pulegge 37, 38 sono ruote dentate con denti opportunamente sagomati per cooperare in accoppiamento con i corrispondenti denti della cinghia 36. Il collegamento della cinghia 36 e del carrello mobile 14 Ã ̈ ottenuto mediante due morsetti 42, 43, fissati mediante bulloni 46, 47 al carrello mobile 14. In the example the two pulleys 37, 38 are toothed wheels with suitably shaped teeth to cooperate in coupling with the corresponding teeth of the belt 36. The connection of the belt 36 and the mobile carriage 14 is obtained by means of two clamps 42, 43, fixed by means of bolts 46, 47 to the mobile carriage 14.
Ciascun morsetto 42, 43 stringe tra due rispettive ganasce opposti tratti terminali 36a, 36b della cinghia 36, come visibile in figure 5a, 5b. I morsetti 42, 43 sono stretti mediante convenzionali viti 49, e sono inoltre tra loro collegati mediante una barra filettata 44, passante trasversalmente attraverso ciascun morsetto 42, 43, in corrispondenza di una rispettiva ganascia. Each clamp 42, 43 clamps end portions 36a, 36b of the belt 36 between two respective jaws, as shown in figures 5a, 5b. The clamps 42, 43 are tightened by conventional screws 49, and are also connected to each other by means of a threaded bar 44, passing transversely through each clamp 42, 43, at a respective jaw.
Il serraggio della cinghia 36 da parte dei morsetti 42, 43 favorisce il mantenimento di una tensione costante della cinghia 36. The tightening of the belt 36 by the clamps 42, 43 helps to maintain a constant tension of the belt 36.
Come sopra anticipato, il dispositivo di rilevazione 32 à ̈ nell’esempio un trasduttore di posizione angolare, ancor più in particolare un encoder 39 incrementale di tipo noto, avente un albero 40 solidale in rotazione con la puleggia 37 su cui à ̈ montato (in particolare l’albero 40 à ̈ inserito in una cavità 41 della puleggia 37), e ad essa collegato mediante un bloccaggio di tipo noto, come per esempio un raccordo bicono non visibile nei disegni. L’encoder 39 à ̈ collegato in uscita all’apparecchio elettronico di controllo 21. In buona sostanza, l’encoder 39 rileva uno spostamento angolare della puleggia 37 tramite spostamento angolare del relativo albero 40, e lo trasforma in un segnale elettrico relativo, che viene inviato all’apparecchio elettronico di controllo 21. L'apparecchio elettronico di controllo 21 à ̈ così in grado di determinare istante per istante la posizione e la velocità del carrello mobile 14. As mentioned above, the detection device 32 is in the example an angular position transducer, even more particularly an incremental encoder 39 of a known type, having a shaft 40 integral in rotation with the pulley 37 on which it is mounted ( in particular the shaft 40 is inserted in a cavity 41 of the pulley 37), and connected to it by means of a known type of locking, such as for example a bicone fitting not visible in the drawings. The encoder 39 is connected at the output to the electronic control device 21. Basically, the encoder 39 detects an angular displacement of the pulley 37 by means of angular displacement of the relative shaft 40, and transforms it into an electrical signal relative, which is sent to the electronic control device 21. The electronic control device 21 is thus able to determine instant by instant the position and speed of the mobile trolley 14.
Il funzionamento dell’apparecchiatura di lavorazione 10 sopra descritta à ̈ il seguente. Il profilato 12 viene prodotto in continuo con movimento avente direzione F. The operation of the processing apparatus 10 described above is as follows. The section 12 is produced continuously with movement in the F direction.
Il carrello mobile 14 viene portato in movimento, parallelamente al profilato 12 da tagliare, con un movimento alternato di va e vieni dall’organo motore 20. The movable carriage 14 is brought into movement, parallel to the section 12 to be cut, with an alternating movement to and from the motor 20.
In particolare, il carrello mobile 14 à ̈ mobile con una corsa alternata di andata, nell’esempio da destra verso sinistra coerentemente con il movimento del profilato 12 (come illustrato in figure 1a, 1b), e di ritorno, da sinistra verso destra, con inversione della direzione di moto. In particular, the mobile carriage 14 is mobile with an alternating forward stroke, in the example from right to left coherently with the movement of the profile 12 (as illustrated in figures 1a, 1b), and back, from left to right. , with inversion of the direction of motion.
Durante la corsa di andata il carrello mobile 14, e l’utensile di taglio 15 da esso portato, inseguono il profilato 12 fino a raggiungere la medesima velocità . Per sincronizzare la velocità del carrello mobile 14 e quella del profilato 12, à ̈ previsto almeno un ulteriore elemento di rilevazione di uno o più parametri di moto del profilato 12, di tipo noto, non illustrato nei disegni, per esempio un altro encoder incrementale, il quale à ̈ collegato funzionalmente al medesimo apparecchio elettronico di controllo 21 per trasmette relativi segnali elettrici riguardanti la posizione del profilato 12. During the forward stroke the mobile carriage 14, and the cutting tool 15 carried by it, follow the profile 12 until reaching the same speed. In order to synchronize the speed of the mobile carriage 14 and that of the profile 12, at least one further element for detecting one or more motion parameters of the profile 12 is provided, of a known type, not shown in the drawings, for example another incremental encoder, which is functionally connected to the same electronic control device 21 to transmit relative electrical signals regarding the position of the profile 12.
In base al segnale inviato da tale secondo dispositivo di rilevazione, l’apparecchio di controllo 21 agisce sull’organo motore 20 per rallentare o aumentare la velocità del carrello mobile 14. On the basis of the signal sent by this second detection device, the control apparatus 21 acts on the motor 20 to slow down or increase the speed of the mobile carriage 14.
L’utensile di taglio 15 ed il relativo gruppo idraulico di azionamento 30 sono anch’essi controllati dall’apparecchio elettronico di controllo 21. In particolare, il taglio à ̈ programmato dall’apparecchio elettronico di controllo 21 per avvenire durante la corsa di andata del carrello mobile 14, come à ̈ illustrato in figura 1b e, come detto, à ̈ tale da avvenire quando la velocità del carrello mobile 14 e del profilato 12 à ̈ la medesima. The cutting tool 15 and the relative hydraulic drive unit 30 are also controlled by the electronic control device 21. In particular, the cutting is programmed by the electronic control device 21 to take place during the forward stroke of the mobile carriage 14, as illustrated in figure 1b and, as said, is such as to occur when the speed of the mobile carriage 14 and of the profile 12 are the same.
A taglio avvenuto (figura 1b), il carrello mobile 14 prosegue la corsa per un ulteriore tratto di andata ridotto corrispondente ad un tempo strettamente necessario per invertire il senso di movimento, al fine di riagganciare nel più breve tempo possibile l’origine della misura impostata. Once the cut has been made (figure 1b), the mobile carriage 14 continues its travel for a further reduced forward stretch corresponding to a time strictly necessary to reverse the direction of movement, in order to hang up the origin of the measurement in the shortest possible time. set.
Nella corsa di ritorno, il carrello mobile 14 si muove con una velocità di ritorno opportunamente calcolata, per garantire che nella successiva corsa di andata il carrello mobile 14 raggiunga la medesima velocità del profilato 12, e che l’azionamento dell’utensile di taglio 15 possa avvenire ad un istante tale da ottenere esattamente una lunghezza di taglio del profilato 12 programmata. In the return stroke, the mobile carriage 14 moves with a suitably calculated return speed, to ensure that in the subsequent forward stroke the mobile carriage 14 reaches the same speed as the profile 12, and that the actuation of the cutting 15 can take place at such an instant as to obtain exactly a programmed cutting length of the section 12.
Il movimento alternato di andata e ritorno del carrello mobile 14 determina, come sopra menzionato, un corrispondente spostamento angolare della puleggia 37 nei due sensi di rotazione, vale a dire un’oscillazione intorno al perno su cui à ̈ montata girevole la puleggia 37. Lo spostamento angolare à ̈ indicato a titolo di esempio in figura 1b mediante un settore di cerchio evidenziato sulla puleggia 37. E’ da notare che la potenza trasmessa dal carrello mobile 14 alle pulegge 37, 38, à ̈ di limitata entità rispetto alla potenza motrice dei motori lineari, e pertanto l’usura a cui à ̈ soggetto l’intero dispositivo di trasmissione del moto 35 à ̈ di irrilevante entità . The alternating back and forth movement of the mobile carriage 14 determines, as mentioned above, a corresponding angular displacement of the pulley 37 in the two directions of rotation, that is to say an oscillation around the pin on which the pulley 37 is rotatably mounted. The angular displacement is indicated by way of example in figure 1b by means of a circle sector highlighted on pulley 37. It should be noted that the power transmitted by the mobile carriage 14 to the pulleys 37, 38, is of limited entity compared to the power driving force of linear motors, and therefore the wear to which the entire motion transmission device 35 is subjected is negligible.
È da notare che lo spostamento angolare della puleggia 37 à ̈ direttamente proporzionale allo spostamento lineare effettivo del carrello mobile 14 in inseguimento del profilato 12, e tale spostamento angolare à ̈ rilevato dall’encoder 39. It should be noted that the angular displacement of the pulley 37 is directly proportional to the actual linear displacement of the mobile carriage 14 in pursuit of the profile 12, and this angular displacement is detected by the encoder 39.
In altre parole, lo spostamento angolare della puleggia 37 corrisponde allo spostamento lineare effettivo del carrello mobile 14 ed à ̈ quindi “pulito†, o “filtrato†, il più possibile di eventuali vibrazioni/perturbazioni dovute al colpo determinato dall’utensile di taglio sul profilato. In other words, the angular displacement of the pulley 37 corresponds to the actual linear displacement of the mobile carriage 14 and is therefore â € œcleanâ €, or â € œfilteredâ €, as much as possible of any vibrations / perturbations due to the blow caused by the tool cutting on the profile.
Vantaggiosamente, tali vibrazioni/perturbazioni dovute al colpo sono assorbite dalla cinghia 36, e pertanto il segnale inviato all’apparecchio elettronico di controllo 21 à ̈ indicativo della posizione effettiva del carrello mobile 14. Advantageously, these vibrations / perturbations due to the blow are absorbed by the belt 36, and therefore the signal sent to the electronic control device 21 is indicative of the actual position of the mobile carriage 14.
Conseguentemente, sulla base dei segnali inviati dall’encoder 39, l’apparecchio elettronico di controllo 21 agisce sull’organo motore 20 per sincronizzare la velocità del carrello mobile 14 opportunamente, e garantire un’accuratezza di taglio. Consequently, on the basis of the signals sent by the encoder 39, the electronic control device 21 acts on the motor 20 to synchronize the speed of the mobile carriage 14 appropriately, and to ensure cutting accuracy.
La presente invenzione à ̈ stata fin qui descritta con riferimento ad una sua forma preferita di realizzazione. The present invention has been described up to now with reference to a preferred embodiment thereof.
È da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, tutte rientranti nell'ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito esposte. It is to be understood that other embodiments may exist which pertain to the same inventive core, all falling within the protection scope of the claims set out below.
Claims (14)
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Citations (3)
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DE102004013993A1 (en) * | 2004-03-19 | 2005-10-06 | Breyer Gmbh Maschinenfabrik | Cutting device for a plant for the production of extruded plastic or laminate tube hoses |
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2008
- 2008-08-01 IT ITRM2008A000422A patent/IT1391164B1/en active
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