ITRN20000050A1

ITRN20000050A1 - Centro di lavoro automatico di pezzi, in particolare di pezzi in legno

Info

Publication number: ITRN20000050A1
Authority: IT
Inventors: Paride Sacchi
Original assignee: Paride Sacchi
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2002-06-19
Also published as: DE20120579U1

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di breveto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

CENTRO DI LAVORO AUTOMATICO DI PEZZI. IN PARTICOLARE DI PEZZI IN LEGNO

Il presente trovato riguarda un centro di lavoro automatico di pezzi in legno, in particolare di pezzi in legno.

Il centro di lavoro è a controllo numerico per pezzi in legno, in particolare per la foratura e la fresatura degli stessi pezzi.

Atualmente per la foratura e fresatura di pezzi in legno sono disponibili centri di lavoro a controllo numerico di varie tipologie e varie dimensioni. Le tipologie più comuni possono essere raggruppate in tre grandi categorie principali in funzione della loro impostazione, e cioè in funzione di come realizzano i movimenti relativi fra pezzo e utensili:

a)- centri di lavoro a piano fisso con unità portautensili mobili su tre o più assi (normalmente X, Y, Z)

b)- centri di lavoro a piano mobile su un asse (X oppure Y) e unità portautensili mobili sugli altri assi

c)- centri di lavoro a piano mobile su due assi (X e Y) e unità portautensili mobili sugli altri assi (normalmente Z).

Tutti detti centri di lavoro a controllo numerico hanno almeno una caratteristica in comune: i pezzi da lavorare sono sempre ancorati al piano per mezzo di sistemi meccanici o a depressione.

Questa caratteristica fa sì che, se la lavorazione da eseguire sul pezzo deve attraversare il pezzo stesso nel suo spessore (esempio: un foro passante; una fresatura passante, un taglio passante), o se si devono eseguire forature orizzontali sui lati di pezzi sottili (es. pannelli), è necessario interporre, fra il pezzo da lavorare ed il piano, un “distanziale” (comunemente definito “sottopezzo”) di forma compatibile con il pezzo stesso, in modo da consentire agli utensili (o ai mandrini portautensili nel caso di fori orizzontali su pannelli) di eseguire la lavorazione senza collidere con il piano della macchina.

Appare evidente che, al variare della tipologia dei pezzi da lavorare, è necessario cambiare anche il sottopezzo; per evitare la costruzione di tanti sottopezzi diversi, si adottano talvolta sottopezzi componici modulari, da collocare nelle posizioni opportune e congruenti con il pezzo da lavorare.

Alcuni centri di lavoro, specialmente quelli destinati alla lavorazione di pannelli tradizionalmente noti con il nome di “punto-punto” adottano piani “configurabili" costituiti da sottopezzi mobili (normalmente in direzione Y) su barre anch'esse mobili (normalmente in direzione X); anche in questo caso i sottopezzi devono essere collocati in punti congruenti con la dimensione e la sagoma del pezzo e compatibili con le lavorazioni passanti da eseguire, in modo da evitare collisioni fra gii utensili e le parti meccaniche che provvedono a fare da riferimento per il posizionamento del pezzo rispetto al piano o quelle che provvedono a sostenerlo e tenerlo bloccato.

La messa a punto del piano di lavoro, comunque sia effettuata, genera tempi improduttivi significativi, richiede personale qualificato e, in caso di errori, può comportare collisioni con danni anche gravi agli utensili e alla macchina e rìschi potenziali per l'incolumità di chi opera nelle vicinanze.

In questi ultimi anni sono stati ricercati numerosi miglioramenti per rendere più veloce la configurazione dei piani di lavoro; nonostante ciò, i tempi improduttivi generati da quest’operazione sono diventati ancora più critici a causa del fatto che è fortemente aumentata la variabilità del mix dei prodotti da lavorare, in conseguenza, da un lato, all’orientamento dei metodi di produzione verso tecniche “just in time” e, dall’altro, alla sempre più veloce variazione dei manufatti, siano essi mobili, arredamenti o infissi, necessaria per soddisfare la domanda crescente di personalizzazione.

Oltre a determinare la riduzione della produttività e della flessibilità conseguente ai tempi di messa a punto, i piani di lavoro “configurabili’’ sono molto costosi, specialmente se sono dotati di mezzi e tecniche tendenti a rendere più veloce la configurabilità stessa.

Ciò contribuisce in maniera rilevante a rendere elevato il costo dei centri di lavoro a controllo numerico, ritenuto la causa principale che li rende ancora poco accessibili alle aziende artigiane ed alle piccole e piccolissime industrie del legno, le quali sono, numericamente, un’elevatissima percentuale delle aziende del settore.

Oltre alle limitazioni e ai problemi esposti in precedenza, la tecnica di bloccare i pezzi da lavorare sul piano della macchina, se realizzato con sistemi a depressione, come avviene comunemente, presenta anche gravi inefficienze nel caso di pezzi di piccole dimensioni o di pezzi in materiale non impermeabile all’aria.

In questi casi si è costretti a realizzare speciali sistemi di bloccaggio, quali pressatori di contrasto applicati in prossimità dell’utensile che tengono spinto il pezzo contro il piano di appoggio durante la lavorazione; detti sistemi aggravano i problemi di costo, di praticità e di produttività della macchina, rendendo le operazioni di messa a punto ancora più lunghe e laboriose.

Oltre ai centri di lavoro a controllo numerico concepiti come descritto qui sopra, vi sono, seppure meno diffusi, anche centri di lavoro che, tramite appositi dispositivi, muovono il pezzo da lavorare sul piano di appoggio in una direzione (normalmente X) e le unità portautensili nelle altre direzioni (normalmente Y e Z).

Un vantaggio che questi offrono è quello di poter impiegare piani più semplici, che eliminano la necessità dei distanziali e non vanno configurati al variare della tipologia dei pezzi da lavorare, poiché gli utensili operano in un’area predefinita e circoscritta, collocata in posizione normale alla direzione secondo la quale il pezzo scorre sul piano.

Grazie alla semplificazione dei piano, questi centri di lavoro sono meno costosi di quelli descritti in precedenza, sono più flessibili perché riducono notevolmente il tempo di messa a punto e consentono di lavorare in sequenza pezzi di larghezza e lunghezza differenti.

Un limite tipico di questi centri di lavoro con piano fìsso e pezzo mobile in una soia direzione è il ridotto numero di mandrini (specialmente di foratura) che possono contenere nell’unità operatrice nella direzione parallela a quella secondo cui si muove il pezzo in lavorazione; infatti, lo spazio di azione degli utensili deve essere limitato, perché una sua estensione ridurrebbe in modo inaccettabile l'area di riscontro, di appoggio e di bloccaggio del pezzo e quindi la sua stabilità, oltre aH’impossibilità di operare su componenti di piccole dimensioni.

Il ridotto numero di mandrini e quindi di utensili che possono agire contemporaneamente sul pezzo determina un incremento consistente dei tempi di lavorazione e, quindi, una riduzione del rendimento della macchina proporzionale alla complessità dei pezzi da lavorare.

Lo scopo del presente trovato è, perciò, quello di eliminare gli inconvenienti descritti attraverso la realizzazione di un centro di lavoro a controllo numerico, destinato almeno alle operazioni di foratura e fresatura di pezzi di legno, con caratteristiche di elevatissima flessibilità operativa sugli stessi pezzi, elevata velocità e precisione di lavoro, alto livello di sicurezza e con costo inferiore.

Il centro di lavoro descritto raggiunge gli scopi prefissati con una costruzione semplice, di ingombro ridotto, che può essere realizzata a costi contenuti grazie al minor numero di componenti necessari, a parità di funzioni, rispetto alle soluzioni tradizionali, conseguenza, in particolare della semplificazione massima del piano di lavoro.

Le caratteristiche tecniche del trovato sono chiaramente evidenziate nel contenuto delle rivendicazioni seguenti ed i vantaggi delio stesso risulteranno più evidenti nella descrizione dettagliata che segue e che fa riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

Le figure 1, 2 esemplificano un centro di lavoro secondo il trovato, in una vista schematica in pianta dall’alto in due rispettive e diverse configurazioni, con alcune parti asportate per meglio evidenziare le altre.

La figura 3 esemplifica un centro di lavoro per la foratura di pezzi con vista schematica laterale, con alcune parti asportate per meglio evidenziare le altre.

La figura 4 esemplifica il sistema di bloccaggio dei pezzi in lavoro, con vista schematica laterale, con alcune parti asportate per meglio evidenziare le altre.

Le figure 5, 6, 6b evidenziano il concetto funzionale e costruttivo di un’unità di lavoro con mandrini di foratura indipendenti.

Le figure 7, 7b esemplificano due possibili configurazioni dell’unità di lavoro, con vista schematica dall’alto.

La figura 8 esemplifica il sistema di posizionamento dei pezzi con vista laterale schematica.

Le figure 9, 9b evidenziano in modo schematico la fase di selezione dei mandrini di foratura e la posizione del pressatore rispettivamente prima dell'inizio e durante il ciclo di lavoro. La figura 9c, esemplifica, in una vista laterale schematica, un centro di lavoro con un’ unità di lavoro posta superiormente ad un pressatore di contrasto sul pezzo, giacente sul sottostante piano di lavoro.

La figura 10 esemplifica, con vista laterale schematica, un ciclo di foratura con pannello completamente accostato all’unità di lavoro.

Le figure 11, 11 a evidenziano in dettaglio i sistemi di bloccaggio e le condizioni di lavoro in prossimità degli utensili, rispettivamente con vista schematica laterale e con vista schematica in pianta dall’alto.

Le figure 12, 13, 14, 15, tutte con vista laterale schematica, esemplificano un centro di lavoro con due unità di lavoro contrapposte sopra/sotto, le quali possono operare indipendentemente o simultaneamente su un pezzo oppure anche su due pezzi sovrapposti, come esemplificato in fig. 15. Tutte le figure prendono in considerazione specialmente quelle parti della macchina che sono significative per meglio illustrare il concetto esposto, tralasciando quelle che non hanno rilievo a questo preciso scopo.

Come illustrato nelle figure allegate, e con particolare riferimento alla figura 1 e alla figura 3, il centro di lavoro in oggetto è destinato all'esecuzione di tutte le operazioni eseguibili con l’unità di lavoro di cui è equipaggiato e, in particolare, alle operazioni di foratura e fresatura. In linea di principio, il centro di lavoro di cui al trovato comprende un piano (8) di lavoro fisso rispetto al quale si muovono i pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) medesimi, almeno sia in direzione X che in direzione Y, lungo un piano parallelo al piano (8) di lavoro, mentre gli utensili (11), montati su almeno un’ unità (9, 26) di lavoro, sono mobili lungo un asse verticale Z, perpendicolare al piano (8).

Il centro di lavoro comprende un basamento (1), in appoggio su un piano di riferimento orizzontale P, che sostiene almeno:

il piano (8) di lavoro, adatto ad offrire un appoggio ampio e preciso ad un pezzo in lavorazione (10), specialmente in prossimità dell'area di lavoro di un’unità (9) di lavoro;

almeno un montante (3), mobile lungo la direzione Y, provvisto di guide (5,5a) per un carro (6), mobile in direzione X e provvisto di morse (7) per afferrare e tenere saldamente ciascun pezzo (10) senza danneggiarli;

almeno la detta unità di lavoro (9,26), posta verticalmente in corrispondenza del piano (8) di lavoro, ma a diversa quota rispetto a questo;

almeno un pressatore (14) di contrasto, cooperante con il piano (8) di lavoro e le morse (7), per il bloccaggio dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d).

Il basamento (1) è realizzato con forma a C. Ad una estremità del basamento (1), ad esempio l'estremità inferiore (nell’esempio dei disegni allegati l estremità superiore (1b) è solo tratteggiata per consentire l’evidenziazione delle parti sottostanti), sono ancorati:

• il piano (8) di lavoro, dotato di aperture (81) per far emergere gli utensili montati sull’unità (9) di lavoro, in funzione del ciclo di lavoro, e di almeno una battuta (6a), che sporge dal piano e funge da riferimento in direzione X nella fase di carico de! pezzo (10) e rientra sotto al livello del piano durante il ciclo di lavoro;

• il montante (3), mobile nella direzione Y su guide (2, 2a), con movimento comandato da un motore (4) e un riduttore (4a) impegnato per mezzo di una trasmissione (es.: barra di torsione e ingranaggi) su due cremagliere (2c), solidali una con la guida (2) e l’altra con la guida (2a); su detto montante (3) è applicato il carro (6), mobile nella direzione X su guide (5, 5a), tramte adeguati mezzi (es: motori lineari) contenuti nello sesso montante;

• almeno una unità di lavoro (9), più dettagliatamente illustrata in seguito, mobile verticalmente (asse Z) per realizzare le lavorazioni a profondità controllata. Detta unità di lavoro è illustrata più in dettaglio in due possibili configurazioni nelle fig. 7, 7b, a solo titolo esemplificativo e non esaustivo, in quanto la stessa può variare anche caso per caso, per comprendere dispositivi finalizzati a specifiche operazioni (es.: taglio, inserimento di parti metalliche, applicazione e lavorazione di bordi, ecc.).

All’estremità ad esempio superiore del basamento (1), sono invece ancorati:

• il pressatore (14) di contrasto, mobile verticalmente in corrispondenza dell’unità (9) di lavoro, che provvede a mantenere il pezzo (10) riferito al piano (8) durante il ciclo di lavoro;

• almeno una eventuale seconda unità di lavoro (26), di cui si dirà in seguito, che ha comunque tutte le caratteristiche sdella prima. Un sistema costituito da un tappeto sensibile (1c) e barriere d’accesso (1d, 1e) provvede ad impedire che l’operatore possa raggiungere aree a rischio di collisione con macchina in movimento.

Una unità di governo programmabile gestisce i cicli di lavoro.

Detto centro di lavoro prevede che:

• il piano (8) di lavoro sia fisso

• i movimenti relativi fra il pezzo e gli utensili in direzione X-Y siano ottenuti per spostamento del pezzo nelle stesse due direzioni • più pezzi (10a, 10b, 10c) di piccole dimensioni possano essere bloccati e lavorati in uno stesso ciclo

• i pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) da lavorare siano collocati in posizioni precise definite dall’appoggio di un iato degli stessi pezzi al carro (6) portamorse e di un lato trasversale al precedente a corrispondenti battute (6a, 6b, 6c) collocate nel piano (8) e dotate di movimento automatico adatto a farle scendere sotto il livello dello stesso piano (8), dopo che le morse (7) hanno provveduto a bloccare i pezzi stessi

• l’unità (9) di lavoro sia mobile in direzione Z

• il movimento dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) da lavorare sul piano X-Y si realizzi tramite il movimento in Y del montante (3) e del movimento in X del carro (6), montato sullo stesso montante (3), che porta le morse (7) di bloccaggio e tenuta dei pezzi stessi.

• durante la lavorazione, il piano (8) di lavoro e la faccia orizzontale interna delle ganasce inferiori delle morse (7) siano collocati sul medesimo piano orizzontale, coincidente con il lato inferiore dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, I0d) da lavorare.

• l'aderenza dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) al piano di lavoro (8) sia assicurata da un pressatore (14) di contrasto, mobile verticalmente, con spinta regolabile.

• adeguate protezioni (1c, 1 d, 1e) impediscano all’operatore rischi di collisione con gli utensili e le altre parti della macchina in movimento durante la lavorazione.

Più in dettaglio, il piano (8) è costruito in modo da consentire:

• il sostegno adeguato ai pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) e l’agile scorrimento degli stessi durante il ciclo di lavoro;

• l’uscita verso l'alto dei singoli utensili montati suH'unità (9) di lavoro, uno alla volta o combinati secondo le esigenze di lavorazione;

• l'avvicinamento massimo delle morse (7) agli utensili (11) in modo da ridurre al minimo l'area di interferenza rispetto ai pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d);

• l’agevole evacuazione ed aspirazione dei trucioli e degli scarti prodotti.

Il montante (3) è costruito in modo da:

• comprendere o sostenere gli organi che comandano il suo stesso spostamento in direzione Y, comandato dal motore elettrico (4) tramite il riduttore (4a); a titolo indicativo e non esaustivo, questi possono essere costituiti da un ingranaggio, montato sul mozzo d’uscita del riduttore; in modo da impegnarsi opportunamente sulla cremagliera (2c - fig. 2);

• comprendere o sostenere gli organi che comandano il movimento in direzione X del carro (6) sul quale si trovano una o più morse (7) di tenuta dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d); tali organi, a titolo esemplificativo e non esaustivo, possono essere costituiti da un motoriduttore applicato al carro (6) - o contenuto in esso - il cui albero d’uscita sia dotato di ingranaggio che va ad impegnarsi su una cremagliera fissata in corrispondenza sul montante (3). Il carro (6) è costruito in modo da:

• accogliere una o più morse (7);

• agire da guida di riferimento per l’allineamento longitudinale secondo la direzione X e per il riferimento delle quote in larghezza secondo la direzione Y dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d);

Le morse (7), presenti in numero di una o più ed eventualmente di tipo intercambiabile, sono costruite in modo da:

• individuare, in corrispondenza della propria ganascia inferiore, un piano di appoggio dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) che risulta complanare al piano (8) di lavoro;

• bloccare i pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) da lavorare rendendoli solidali al carro (6) e ne consentono un movimento sul piano X-Y risultante dalla composizione dei movimenti in direzione X del carro (6) e in direzione Y del montante (3); l’allineamento orizzontale e la stabilità dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) è ottenuta con il contributo del piano (8), che fa da sostegno al lato dei pezzi stessi opposto a quello contenuto dalle morse (7); • mantenere il lato inferiore dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) allineato al piano (8) della macchina, che contribuisce al suo sostegno durante la lavorazione;

• assicurare una tenuta adeguata dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) durante il ciclo di lavoro;

• operare, nel caso siano presenti più morse (7), come esemplificato in fìg. 2, anche con ciascuna di esse singolarmente, per facilitare la lavorazione di altrettanti pezzi (10a, 10b, 10c), di contenute dimensioni in un unico ciclo di lavoro.

Il pressatore (14) è costruito in modo da:

• agire almeno sull’area d’azione dell’unità (9) di lavoro, lasciando libere le aree del piano (8) a destra e a sinistra dell'unità (9) per facilitare le operazioni di carico e scarico;

• consentire l'inserimento di una seconda unità (26) di lavoro applicata alla parte superiore del basamento (1) (veciansi figg. 9c, 12, 13, 14 15); • muoversi verticalmente in modo solidale con il supporto (15) su apposite guide (16, 16a), comandato da adeguati mezzi (17) per agire su pezzi (10, 10a, 10b, 10c) di differente spessore e per sollevarsi, quando necessario, dal contatto con gli stessi pezzi (10, 10a, 10b, 10c), durante i movimenti a vuoto o quando ciò sia richiesto dal ciclo di lavoro;

• contrastare la spinta di lavoro degli utensili sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d), in modo da assicurare l'aderenza degli stessi al piano (8) durante tutto ciclo di lavoro.

L’unità (9) di lavoro è rappresentata più in dettaglio nelle figure 6, 6b; le fig. 7, 7b presentano due possibili configurazioni indicative ma non esaustive dell’unità (9) di lavoro; la configurazione dell'unità di lavoro, infatti, può variare nella quantità, nella tipologia e nella disposizione dei mandrini portautensili, in funzione delle applicazioni specifiche cui il centro di lavoro è destinato presso l'utilizzatore.

Nella configurazione esemplificata in fig. 7, particolarmente orientata alla foratura di pannelli per mobili ed arredamenti sono individuati:

• mandrini portautensili collocati a file (18, 18a e 18b) per eseguire fori sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) ortogonali rispetto al piano di riferimento degli stessi; in particolare la fila 18 può eseguire forature multiple allineate secondo la direzione X e le file 18a, 18b possono eseguire forature multiple allineate secondo la direzione Y. Come evidenziato nelle fig. 6, 6b, ognuno dei mandrini (11 b) ha un proprio movimento assiale indipendente di ampiezza Z1 , comandato da un cilindro (11c) pneumatico coassiale con il mandrino stesso; detto movimento provvede a selezionare quei mandrini che devono agire simultaneamente in un ciclo di foratura. Il moto rotativo degli utensili (11) può essere ottenuto applicando il moto stesso ai cilindri (11c) tramite una opportuna trasmissione a cinghia (11 d) impegnata su una puleggia (11e) montata sull’albero di un motore (11f);

• mandrini portautensili orizzontali (19), che eseguono fori orizzontali in direzione X

• mandrini portautensili orizzontali (20), che eseguono fori orizzontali in direzione Y

• un gruppo-mandrini (21), che può eseguire fori orizzontali in direzione X tramite gli utensili applicati a due mandrini (22, 22a) orientati verso X e canali o tagli in direzione X tramite una lama di spessore adeguato applicata ad un terzo mandrino (23) orientato in direzione Y.

I mandrini (19, 20) e il gruppo-mandrini (21) sono dotati di proprio movimento verticale di attivazione, ottenuto tramite mezzi adeguati quali, ad esempio, cilindri pneumatici.

La profondità di lavoro degli utensili (11) verticali sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) è determinata dal movimento dell’asse Z ed è normalmente, ma non necessariamente, unico per l’unità (9) di lavoro; lo stesso movimento dell’asse 2 provvede a collocare t mandrini (19, 20) e il gruppo-mandrini (21) alla distanza programmata rispetto al piano (8); i mandrini (19,20) e il gruppo-mandrini (21) possono essere dotati di almeno due movimenti verticali in direzione Z, di cui uno indipendente per ciascun mandrino, per portarsi in posizione attiva e uno comune, normalmente ma non necessariamente, a tutti i mandrini per raggiungere la posizione precisa di lavoro sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d); tale posizione di lavoro corrisponde ad una determinata sporgenza rispetto al piano (8) per l’unità (9) e ad una determinata sporgenza rispetto al pressatore (14) per l’unità (26).

La correta profondità dei fori orizzontali è otenuta tramite il movimento dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) sull’asse X (porgli utensili applicati ai mandrini 19, 22, 22a) e sull’asse Y (per gli utensili applicati ai mandrini 20); l’ampiezza delle lavorazioni eseguibili con l'utensile (23) - es.: un canale - è determinata dalla corrispondente corsa dell’asse X.

Il ciclo di lavoro dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) è normalmente svolto da interventi sequenziali dell'unità (9) di lavoro .

Oltre ai mandrini descriti sopra, l’unità (9) di lavoro può essere dotata anche di altri mandrini o gruppi per funzioni diverse da quelle finora considerate.

La fig. 7b presenta, a solo titolo di esempio, il caso di due gruppi (24, 25) verticali, adatti alla fresatura ad alta velocità e potenza, per eseguire lavorazioni sulla faccia inferiore o sul perimetro dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d), con l’esclusione delle aree inaccessibili agli utensili perché impegnate dalle morse (7).

La figura 9c mostra una realizzazione in cui l'unità (26) di lavoro è posta superiormente al pressatore (14) attraverso il quale operano gli utensili (11).

Le fig. 12, 13, 14, 15 presentano, a solo titolo di esempio, un centro di lavoro con due unità contrapposte sopra/sotto, in vista laterale schematica. L’unità superiore (26) è concepita come l'unità (9) inferiore descritta in precedenza, ed ha la possibilità di muoversi verticalmente in direzione Z indipendentemente dal pressatore (14), descritto anch’esso in precedenza, per determinare la profondità di lavoro.

Tutte le lavorazioni possibili sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) con le unità dì lavoro (9, 26) in qualunque configurazione queste vengano allestite, vengono realizzate automaticamente secondo le istruzioni fornite dall’operatore per mezzo di un programma inviato all’unità di governo del centro di lavoro, che gestisce e coordina sia i singoli movimenti degli utensili e relativi mandrini, che i movimenti X del carro (6), Y del montante (3), Z delle unità (9, 26) di lavoro, in funzione del formato, dello spessore e delle coordinate individuanti, in ogni pezzo, il punto esatto ed il tipo della lavorazione richiesta.

Infine, si sottolinea che il movimento di lavoro in direzione X dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) costituisce anche movimento di traslazione dei pezzi medesimi dall’entrata all’uscita del centro di lavoro e che la parte del piano (8) di lavoro che dà accesso per l’alimentazione dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) viene resa libera automaticamente dall’esecuzione del ciclo di lavoro, senza richiedere altre operazioni.

L’invenzione consegue importanti vantaggi.

Innanzitutto la flessibilità è garantita dall'eliminazione della necessità di configurabilità del piano di lavoro, tipica dei centri di lavoro attuali, e delle attività di messa a punto e controllo che ne conseguono; la piena libertà di configurare le unità di lavoro (9, 25) senza vincoli di spazi, garantendo sempre e comunque condizioni ottimali di stabilità e tenuta dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) in lavorazione grazie alle morse (7) e al pressatore (14), permette una produttività e una semplicità d’uso molto più elevate.

La flessibilità e la produttività diventano ancora molto maggiori, fino a oltre il doppio, equipaggiando detto centro di lavoro con due unità operatrici sopra/sotto (vedi fig. 12, 13, 14, 15), che possono operare disgiuntamente o congiuntamente, simultaneamente o in fasi diverse di un unico ciclo, sui medesimi pezzi; in una macchina di questo tipo, infatti, è possibile operare solo da sotto (fig. 12), oppure solo da sopra (fig. 13), oppure sopra e sotto sullo stesso pezzo (10), anche simultaneamente per lavorazioni non passanti (fig. 14), oppure sopra e sotto su due pezzi (10, 10d) sovrapposti (fig. 15), avendo in tutti i casi la possibilità di eseguire fori passanti senza alcun rischio di scheggiatura; infatti, anche lavorando due pezzi (10, 10d) sovrapposti, ognuno di essi agisce da supporto antischegge per l’altro.

L’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo che la caratterizza.

Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica tutti i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Centro di lavoro automatico di pezzi, in particolare di pezzi in legno, caratterizzato dal fatto di utilizzare un piano (8) di lavoro fisso rispetto al quale si muovono i pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) medesimi, almeno sia in direzione X che in direzione Y perpendicolare alla prima, lungo un piano parallelo al piano (8) di lavoro, mentre gli utensili (11), montati su almeno una propria unità (9, 26) di lavoro, si muovono lungo un asse verticale Z, perpendicolare al piano (8) di lavoro.
2. Centro di lavoro secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto di comprendere un basamento (1) sostenente almeno: il piano (8) di lavoro; almeno un montante (3), mobile lungo la direzione Y, provvisto di guide (5,5a) per un carro (6), mobile in direzione X e provvisto di morse (7) per afferrare i pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d); almeno la detta unità di lavoro (9,26), posta verticalmente in corrispondenza del piano (8) di lavoro, ma a diversa quota rispetto a questo; almeno un pressatore (14) di contrasto, cooperante con il piano (8) di lavoro e le morse (7), per il bloccaggio dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d).
3. Centro di lavoro secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto basamento (1) è costruito a forma di C, ad una cui prima estremità sono ancorati: il piano (8) di lavoro; almeno l’unità di lavoro (9); guide (2, 2a) sulle quali, comandato da un motore (4) tramite relativo riduttore (4a) impegnato su una cremagliera (2c), parallela e solidale alla guida (2a), si muove - in direzione Y - il montante (3) sulle proprie guide (5, 5a), per consentire al carro (6) di muoversi in direzione X, comandato da adeguato sistema motorizzato; ad una seconda estremità (1b) di detto basamento (1) essendo ancorato almeno il pressatore (14), mobile in direzione Z su guide (16, 16a), comandato da un cilindro pneumatico (17).
4. Centro di lavoro secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto i pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) da lavorare sono collocati in posizioni precise definite dall’appoggio di un lato degli stessi pezzi al carro (6) e di un lato trasversale al precedente a battute (6a, 6b, 6c) collocate nel piano (8) e dotate di movimento automatico adatto a farle scendere sotto il livello dello stesso piano (8), dopo che le morse (7) hanno provveduto a bloccare i pezzi stessi.
5. Centro di lavoro secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di prevedere almeno una unità (9) di lavoro adatta ad operare da sopra sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c) da lavorare e dotata di proprio movimento controllato in direzione Z.
6. Centro di lavoro secondo una delle rivendicazioni precedenti da 1 a 3, caratterizzato dai fatto di prevedere almeno una unità (26) di lavoro adatta ad operare da sotto sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c) da lavorare e dotata di proprio movimento controllato in direzione Z.
7. Centro di lavoro secondo una delle rivendicazioni precedenti da 1 a 3, caratterizzato dal fatto di prevedere almeno due unità (9, 26) di lavoro, adatte ad operare rispettivamente da sotto e da sopra sui pezzi e dotate di proprio movimento controllato in direzione Z.
8. Centro di lavoro secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che l’unità (9,26) di lavoro, fissa rispetto al piano X-Y, comprende mandrini (11 b) - specializzati per l’esecuzione di fori perpendicolari al piano per mezzo di utensili (11) - dotati di movimento (Z1) assiale indipendente, comandato da cilindri fluidodinamici (11c) - uno per ciascun mandrino - che attivano il movimento (Z1) e determinano, per ogni ciclo di foratura, la selezione fra mandrini impegnati nella lavorazione e mandrini esclusi.
9. Centro di lavoro secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che l’unità (9,26) di lavoro comprende inoltre almeno mandrini (19, 20, 21) specializzati per lavorazioni con utensili rotanti su assi orizzontali paralleli al piano (8) di lavoro, dotati anch’essi di almeno un movimento verticale in direzione Z, per raggiungere la posizione precisa di lavoro sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d).
10. Centro di lavoro secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fato che l’unità (9,26) di lavoro comprende inoltre almeno mandrini (19, 20, 21) specializzati per lavorazioni con utensili rotanti su assi orizzontali paralleli al piano (8) di lavoro, dotati di almeno due movimenti verticali in direzione Z, di cui uno indipendente per ciascun mandrino, per portarsi in posizione attiva e uno comune a tutti i mandrini per raggiungere la posizione precisa di lavoro sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d).
11. Centro di lavoro secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un’unità di governo programmabile, atta a realizzare automaticamente tutte le lavorazioni possibili sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d), con le unità di lavoro (9, 26) in qualunque configurazione queste vengano allestite, secondo le istruzioni contenute in un programma inviato ail'unità di governo, che gestisce e coordina i singoli movimenti degli utensili (11) e relativi mandrini (11b, 19,20,21), i movimenti X ed Y dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d), ed i movimenti Z delle unità (9, 26) di lavoro, in funzione del formato, dello spessore e delle coordinate individuanti, in ogni pezzo, il punto esatto ed il tipo della lavorazione richiesta.
12. Centro di lavoro secondo la rivendicazione 11 , caratterizzato dal fatto che l’unità di governo comanda la realizzazione e la corretta profondità dei fori orizzontali, tramite il movimento dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) sull’asse X od Y.
13. Centro di lavoro secondo la rivendicazione 11 , caratterizzato dal fatto che l’unità di governo individua il movimento di lavoro in direzione X dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) anche come movimento di traslazione dei pezzi medesimi dall'entrata all'uscita del centro di lavoro.
14. Centro di lavoro secondo la rivendicazione 11 , caraterizzato dal fatto che l’unità di governo consente che la parte del piano (8) di lavoro che dà accesso per l’alimentazione dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) venga resa libera automaticamente dall’esecuzione del ciclo di lavoro, senza richiedere altre operazioni.
15. Centro di lavoro secondo la rivendicazione 11 , caratterizzato dal fatto che l’unità di governo programmabile consente, ad almeno una unità (9), adatta ad operare da sotto sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c), e ad almeno una unità (26), adatta a lavorare da sopra sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c), di operare disgiuntamente sui medesimi pezzi (10, 10a, 10b, 10c).
16. Centro di lavoro secondo la rivendicazione 11 , caratterizzato dal fatto che l'unità di governo programmabile consente, ad almeno una unità (9), adatta ad operare da sotto sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c), e ad almeno una unità (26), adatta a lavorare da sopra sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c), di operare congiuntamente sui medesimi pezzi (10, 10a, 10b, 10c).
17. Centro di lavoro secondo la rivendicazione 11 , caratterizzato dal fatto che l’unità di governo programmabile consente, ad almeno una unità (9), adatta ad operare da sotto sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c), e ad almeno una unità (26), adatta a lavorare da sopra sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c), di operare simultaneamente sui medesimi pezzi (10, 10a, 10b, 10c).
18. Centro di lavoro secondo la rivendicazione 11 , caratterizzato dal fatto che l’unità di governo programmabile consente, ad almeno una unità (9), adatta ad operare da sotto sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c), e ad almeno una unità (26), adatta a lavorare da sopra sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c), di operare in fasi diverse di un unico ciclo, sui medesimi pezzi (10, 10a, 10b, 10c).
19. Centro di lavoro secondo la rivendicazione 11 , caratterizzato dal fatto che l’unità di governo programmabile consente, ad almeno due unità (9, 26) di lavoro contrapposte, di operare in modo coordinato su due pezzi sovrapposti, resi e mantenuti solidali dalle morse (7) e dal pressatore (14) in appoggio sul piano (8) di lavoro.
20. Centro di lavoro secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il piano (8) di lavoro, solidale con il basamento (1), prevede adeguate aperture (81) in corrispondenza dell’unità (9) di lavoro, le quali permettono agli utensili di attraversare lo stesso piano (8) per impegnarsi sui pezzi (10, 10a, 10b, 10c, I0d) alia profondità necessaria.
21. Centro di lavoro secondo la rivendicazione 20, caratterizzato dal fatto che le aperture (81) sul piano (8) di lavoro, sul lato rivolto verso il montante (3), sono sagomate in modo da consentire il massimo avvicinamento delle morse (7) agli utensili (11).
22. Centro di lavoro secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ogni morsa (7) individua, in corrispondenza della propria ganascia inferiore, un piano di appoggio dei pezzi (10, 10a, 10b, 10c, 10d) che risulta complanare al piano (8) di lavoro.
23. Centro di lavoro secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un sistema di sicurezza costituito da un tappeto sensibile (1c) e barriere d’accesso (1d, 1e), atte ad impedire che l’operatore possa raggiungere aree a rischio di collisione con macchina in movimento.
24. Centro di lavoro secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure dei disegni allegati e per gli scopi accennati.