ITTO20070337A1 - Unita' per l'alimentazione automatica di pezzi ad una macchina operatrice - Google Patents

Description

DE SCR IZ ION E

La presente invenzione è relativa ad una unità per l'alimentazione automatica di pezzi ad una macchina operatrice, in particolare una macchina utensile .

La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione, per esempio, nell'alimentazione automatica di pezzi ad una macchina utensile a controllo numerico, cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità.

In generale, soprattutto nel caso di una macchina utensile a controllo numerico per lavori pesanti, è noto di alimentare i pezzi da lavorare, a volte del peso di parecchie centinaia di chili, pre-assemblati e ancorati su pallet, i quali costituiscono delle vere e proprie piattaforme porta-pezzo mobili che vengono fissate direttamente su un piano di lavoro della macchina utensile.

Ovviamente, la movimentazione dei pallet verso e da la macchina utensile introduce dei tempi morti di lunghezza relativamente elevata, i quali riducono notevolmente la produttività della macchina utensile stessa.

Scopo della presente invenzione è di fornire una unità per l'alimentazione automatica di pezzi da lavorare ad una macchina operatrice, specialmente, ma non esclusivamente una macchina utensile a controllo numerico, la quale unità sia di semplice ed economica attuazione e, nello stesso tempo, sia in grado di permettere di ridurre drasticamente i tempi morti derivanti dall'assemblaggio, carico e scarico dei pezzi da lavorare.

In accordo con la presente invenzione viene realizzata una unità per l'alimentazione automatica di pezzi ad una macchina operatrice secondo quanto licitato dalla rivendicazione 1 e, preferibilmente, da una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti direttamente o indirettamente dalla rivendicazione 1.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano degli esempi di attuazione non limitativi, in cui:

- le figure 1 e 2 illustrano schematicamente in pianta una preferita forma di attuazione dell'unità di alimentazione della presente invenzione in due differenti posizioni operative; - le figure 3 e 4 sono sezioni secondo la linea III-III e, rispettivamente, la linea IV-IV della figura 1;

- le figure da 5 a 10 illustrano l'unità di alimentazione della figura 1 in sezione longitudinale ed in una sequenza di rispettive configurazioni operative;

- la figura 11 illustra in vista prospettica una ulteriore preferita forma di attuazione dell'unità di alimentazione della presente invenzione; e

- la figura 12 illustra in vista prospettica ed in scala ingrandita, con parti asportate per chiarezza, un particolare della figura 11.

Nelle figure 1 e 2, con 1 è indicata nel suo complesso una unità di alimentazione per il trasferimento di una piattaforma porta-pezzo o pallet 2, atto a supportare uno o più pezzi (non illustrati) da lavorare montati sul pallet 2 stesso secondo una disposizione prestabilita, da una piattaforma 3 di ingresso e formazione ad una piattaforma 4 porta-pezzo di una macchina utensile (non illustrata) a controllo numerico. Secondo quanto meglio illustrato dal coordinato delle figure da 1 a 4, l'unità 1 comprende un telaio 5 fisso presentante un asse longitudinale 6 orizzontale e definito da due spalle laterali 7 rettilinee, orizzontali e parallele fra loro e all'asse longitudinale 6. Ciascuna spalla laterale 7 presenta in sezione la forma di una L, una cui base 8, rivolta verso l'asse longitudinale 6 e la base 8 dell'altra spalla laterale 7, supporta una relativa rotaia 9 scanalata parallela all'asse longitudinale 6 e definente, unitamente all'altra rotaia 9, una guida longitudinale di scorrimento per un carrello 10, il quale è mobile sul telaio 5 in una direzione di trasferimento parallela all'asse longitudinale 6.

Il carrello 10 comprende due longheroni 11, che sono accoppiati in modo scorrevole ciascuno ad una rispettiva rotaia 9, e sono fra loro solidalmente collegati da due traverse 12, una delle quali supporta un moto-riduttore 13 reversibile, un cui albero di uscita, disposto verticalmente, porta calettato un pignone 14 ingranante con una cremagliera 15. La cremagliera 15 si estende parallelamente all'asse longitudinale 6, è supportata in posizione fissa da una traversa superiore 16 del telaio 5 e permette, cooperando con il pignone 14, di spostare il carrello 10 nei due sensi lungo le rotaie 9.

Ciascun longherone 11 porta superiormente collegata una relativa rotaia 17 parallela all'asse longitudinale 6 e definente, unitamente all'altra rotaia 17, una guida longitudinale di scorrimento per un ulteriore carrello 18, che comprende due aste scanalate 19, ciascuna delle quali è accoppiata in modo scorrevole alla relativa rotaia 17 ed è solidalmente collegata all'altra asta scanalata 19 tramite una traversa 20 disposta fra le traverse 12. Lo spostamento nei due sensi del carrello 18 sul carrello 10 in una direzione parallela alla direzione di spostamento del carrello 10 ed all'asse longitudinale 6 è assicurata da un moto-riduttore 21, che è portato dal carrello 10 e presenta un albero dì uscita portante solidalmente collegata una vite 22, la quale è parallela all'asse longitudinale 6, è supportata in modo girevole ed assialmente fisso dalle traverse 12 ed è accoppiata alla traversa 20 tramite un accoppiamento 23 a vite-madre vite.

Secondo quanto meglio illustrato nelle figure da 5 a 10, la piattaforma 3 è solidale alla traversa 16, è supportata dal telaio 5 in posizione fissa al disopra del carrello 17 e fra le aste scanalate 18 ed è atta a supportare un pallet 2, il quale presenta in pianta una forma sostanzialmente rettangolare. In particolare, il pallet 2 presenta una larghezza, misurata fra due suoi bordi 24 opposti, maggiore di quella della piattaforma 3 ed inferiore alla distanza esistente fra i longheroni 11 e le aste 19, ed è provvisto, lungo ciascun bordo 24, di due maniglie 25 conformate sostanzialmente a C con concavità rivolta verso il basso; pertanto il pallet 2, quando disposto sulla piattaforma 3 con i suoi bordi 24 disposti parallelamente all'asse longitudinale 6, sporge lateralmente dalla piattaforma 3, e le sue maniglie 25 si dispongono all'interno dello spazio compreso fra le aste scanalate 18.

Secondo quanto meglio illustrato nelle figure da 5 a 10, l'unità 1 comprende un dispositivo di sollevamento 26 atto ad impegnare le maniglie 25 di un pallet 2 per sollevare il pallet 2 quando lo stesso è disposto sulla piattaforma 3 o sulla piattaforma 4, supportare il pallet 2 durante un suo spostamento fra le piattaforme 3 e 4 a seguito di uno spostamento del carrello 10 lungo le rotaie 9, ed a depositare il pallet 2 sulla piattaforma 4 o 3 al termine dello spostamento sopra menzionato.

Il dispositivo di sollevamento 26 comprende, per ciascun longherone 11, una coppia di manovelle 27, le quali sono montate sulla superficie interna del longherone 11 stesso per ruotare attorno a rispettivi perni 28 portati dal longherone 11, trasversali all'asse longitudinale 6 e disposti ad una distanza, misurata parallelamente all'asse longitudinale 6, l'uno dall'altro pari alla distanza esistente fra le maniglie 25 disposte lungo uno stesso bordo 24 di un relativo pallet 2. Ciascuna manovella 27 porta collegato, alla propria estremità lìbera, un perno 29, il quale è parallelo al relativo perno 28, è rivolto verso l'asse longitudinale 6, è disposto ad una distanza dal relativo perno 28 maggiore della distanza esistente fra ciascuna maniglia 25 di un pallet 2 disposto sulla piattaforma 3 ed il livello cui è disposto il relativo perno 28, ed è, pertanto, atto ad impegnare trasversalmente l'incavo di una relativa maniglia 25 di un pallet 2 disposto sulla piattaforma 3.

La posizione angolare di ciascuna manovella 27 attorno al relativo perno 28 è controllata da una rispettiva biella 30, la quale è disposta fra la relativa manovella 27 e la traversa superiore 16, ed è infulcrata ad una estremità su di un relativo perno 31 parallelo al relativo perno 28 e solidale alla relativa asta scanalata 19, ed all'altra estremità su di un relativo perno 32 parallelo al relativo perno 28 ed estendentesi verso l'asse longitudinale 6 da un'appendice sporgente da una porzione intermedia della relativa manovella 27 verso la traversa superiore 16.

Le dimensioni dell'appendice portante il perno 29 sono tali da permettere alla relativa manovella 27 di ruotare attorno al relativo perno 28 a partire da una posizione iniziale (figura 5), in cui la manovella 27 stessa è disposta in una posizione sostanzialmente orizzontale, ed il relativo perno 29 è disposto ad un livello inferiore a quello cui sono disposte le maniglie 25 di un pallet 2 in appoggio sulla piattaforma 4. Inoltre, anche i perni 31 di ciascuna asta scanalata 19 sono disposti ad una distanza l'uno dall'altro pari alla distanza esistente fra le maniglie 25 disposte lungo uno stesso bordo 24 di un relativo pallet 2.

Nel seguito, per semplicità di descrizione verranno utilizzati termini quali "anteriore", "posteriore", "avanti", "indietro", che vanno intesi tenendo in considerazione il fatto che, per lo scrivente, la piattaforma 4 è disposta "davanti" o "anteriormente" all'unità 1, ed uno spostamento verso la piattaforma 4 è uno spostamento "in avanti".

Da quanto precede si rileva che, se le manovelle 27 sono rivolte in avanti rispetto ai rispettivi perni 28 e sono disposte nella posizione iniziale della figura 5, ed il carrello 10 viene mantenuto fermo nella posizione della figura 5, in cui ciascuna maniglia 25 di un pallet 2 disposto sulla piattaforma 3 si trova lungo la traiettoria circolare percorsa dal perno 29 attorno al relativo perno 28 mantenuto fisso dal carrello 10, uno spostamento all'indietro (figura 6) del carrello 18 determina una rotazione verso l'alto delle manovelle 27 ed uno spostamento all'indietro dei perni 29 fino a raggiungere una posizione di innesto (figura 6), nella quale ciascun perno 29 impegna la relativa maniglia 25.

Se, a partire dalla posizione di innesto, lo spostamento all'indietro del carrello 18 procede, ma viene sostanzialmente compensato da uno spostamento in avanti del carrello 10, lo spostamento all'indietro dei perni 29 si arresta e la rotazione delle manovelle 27 si traduce in uno spostamento verso l'alto (figura 7) dei perni 29 con conseguente sollevamento del pallet 2 dalla piattaforma 3.

Se, a questo punto, il carrello 18 viene bloccato sul carrello 10, ed il carrello 10 viene spostato in avanti (figura 8), risulta possibile trasferire il pallet 2 da una posizione al disopra della piattaforma 3 ad una posizione al disopra della piattaforma 4.

Ripetendo a ritroso gli spostamenti relativi dei carrelli 10 e 18 che hanno permesso il sollevamento del pallet 2 dalla piattaforma 3 risulta possibile deporre (figura 8) ed abbandonare (figura 9) il pallet 2 sulla piattaforma 4.

Tutte le operazioni di sollevamento, trasporto ed abbassamento sopra descritte possono essere ripetute per riportare il pallet 2 sulla piattaforma 3 a fine lavorazione.

Dalla descrizione che precede si evince che la parte del dispositivo di sollevamento 26 associata a ciascuna spalla laterale 7 è sostanzialmente definita da un parallelogramma articolato, in cui le manovelle sono definite dalle manovelle 27 e la biella è definita dalle due bielle 30; ed in cui l'inclinazione delle manovelle, e quindi la posizione del pallet 2 quando accoppiato alle manovelle, è definita dalla posizione relativa dei carrelli 10 e 18 uno rispetto all'altro.

È evidente inoltre che l'unità 1 consente di trasferire i pallet 2 dalla piattaforma 3 alla piattaforma 4 senza richiedere particolari modifiche alla piattaforma 4 della macchina utensile, se non la presenza di un sistema di bloccaggio automatico del pallet 2 sulla sommità della piattaforma 4.

In altre parole l'unità 1 può essere facilmente accoppiata ad una macchina utensile a controllo numerico già esistente, senza intervenire sulla meccanica strutturale e di movimentazione della stessa macchina. Prassi quest'ultima che viene invece sistematicamente adottata al giorno d'oggi con tutti gli inconvenienti del caso.

È opportuno infine precisare che l'unità 1 può essere usata come comodo e rapido trasferitore di un pallet 2 fra una posizione (piattaforma 3) in cui il pallet 2 stesso viene attrezzato con i relativi pezzi da lavorare, ed una posizione di lavoro (piattaforma 4), anche se il solo utilizzo dell'unità 1 consente, di per sé stesso, di aumentare solo marginalmente la produttività della macchina operatrice (non illustrata) associata all'unità 1 stessa, dal momento che una singola unità 1 non consente di attrezzare un pallet 2 mentre un altro pallet 2 è disposto sulla piattaforma 4.

E' tuttavia chiaro che i tempi morti della macchina operatrice possono essere ridotti sostanzialmente a zero utilizzando due unità 1 disposte, per esempio, ma non necessariamente, da bande opposte della piattaforma 4.

Un risultato simile a quello sopra descritto viene ottenuto utilizzando una unità 33, illustrata nelle figure 11 e 12, in cui viene impiegata un'unica unità 1, sulla cui traversa superiore 16 viene montata una giostra 34 (figura 11), che è girevole a passo (in senso antiorario nella figura 11) attorno ad un asse 35 verticale e comprende un corpo centrale 36, dal quale sporgono radialmente delle piattaforme 3 uniformemente distribuite attorno all'asse 35.<'>Nell'esempio illustrato, le piattaforme 3 sono quattro e vengono avanzate a passo dalla giostra 34 attraverso una stazione 37 di carico di un relativo pallet 2; una stazione 38 di lavoro, in cui dei pezzi da lavorare (non illustrati) vengono disposti in posizioni prestabilite sopra al relativo pallet 2; una stazione 39 di trasferimento, che è allineata con l'asse longitudinale 6, in cui il pallet 2 viene trasferito alla piattaforma 4 e, a lavorazione avvenuta, ritirato dalla piattaforma 4; ed una stazione 40 di scarico.

Ovviamente, il numero delle piattaforme 3 potrebbe essere diverso da quattro; in particolare, l'utilizzazione di due sole piattaforme 3 disposte in posizioni diametralmente opposte renderebbe già possibile una drastica riduzione dei tempi morti.

La rotazione della giostra 34 attorno all'asse 35 è resa possibile da una corona dentata 41 coassiale all'asse 35, supportata dalla traversa superiore 16 tramite una ralla 42 e portata in rotazione tramite una trasmissione pignone-corona (non illustrata) azionata da un motore centrale 43.

Claims (15)

1. R IV EN D ICA Z ION I 1. Unità per l'alimentazione automatica di pezzi ad una macchina operatrice, l'unità (1) comprendendo almeno una prima piattaforma (3) per supportare un pallet (2) di supporto per un rispettivo detto pezzo; mezzi di trasferimento (10) per trasferire il pallet (2), in una direzione dì trasferimento determinata, fra la prima piattaforma (3) ed una seconda piattaforma (4) costituita da una piattaforma porta-pezzo della macchina operatrice; e mezzi di sollevamento (26) atti ad impegnare il pallet (2) per accoppiarlo ai, e disaccoppiarlo dai, mezzi dì trasferimento (10) in corrispondenza della prima e della seconda piattaforma (3, 4).
2. 2. Unità secondo la rivendicazione 1, e comprendente una guida (9), ed in cui i detti mezzi di trasferimento (10) comprendono un primo carrello (10) mobile lungo la guida (9) e supportante i mezzi di sollevamento (26).
3. 3. Unità secondo la rivendicazione 2, in cui il primo carrello (10) è un carrello motorizzato.
4. 4. Unità secondo la rivendicazione 3, e comprendente un primo motore (13) supportato dal primo carrello (10), una cremagliera (15) fissa parallela alla guida (9); ed un pignone (14) azionato dal primo motore (13) ed accoppiato alla cremagliera (15).
5. 5. Unità secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui la detta guida (9) si estende al disopra della seconda piattaforma (4).
6. 6. Unità secondo una delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui la detta guida (9) si estende al disotto della prima piattaforma (3).
7. 7. Unità secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 6, in cui i mezzi di sollevamento (26) sono mezzi di sollevamento (26) a quadrilatero articolato, e comprendono delle manovelle (27) infulcrate sul primo carrello (10) per ruotare rispetto al primo carrello (10) stesso attorno a rispettivi primi perni (28) trasversali alla guida (9), e mezzi di controllo (18, 30) per controllare l'inclinazione delle manovelle (27) rispetto al primo carrello (10); le manovelle (27) essendo atte ad impegnare il pallet (2) per supportarlo sul primo carrello (10).
8. 8. Unità secondo le rivendicazioni 6 e 7, in cui le manovelle (27) presentano una lunghezza superiore ad una distanza esistente fra il primo carrello (10) e la prima piattaforma (3).
9. 9. Unità secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui i mezzi di controllo (18, 30) comprendono un secondo carrello (18) supportato dal primo carrello (10) e mobile lungo il primo carrello (10) stesso parallelamente alla detta guida (9); e mezzi articolati (30) di collegamento del secondo carrello (18) alle dette manovelle (27).
10. 10. Unità secondo la rivendicazione 9, in cui i mezzi articolati (30) di collegamento comprendono, per ciascuna manovella (27), una biella (30) interposta fra il secondo carrello (18) ed un punto intermedio delle manovella (27) stessa.
11. 11. Unità secondo la rivendicazione 10, in cui il primo carrello (10) comprende due longheroni (11) longitudinali, ed il secondo carrello (18) comprende due aste (19), ciascuna delle quali è accoppiata in modo scorrevole ad un relativo longherone (11); ciascun longherone (11) portando collegata una rispettiva coppia di dette manovelle (27); e ciascuna asta (19) portando collegata una rispettiva coppia di dette bielle (30).
12. 12. Unità secondo una delle rivendicazioni da 7 a 11, in cui ciascuna manovella (27) presenta, alla propria estremità libera, un secondo perno (29) atto ad impegnare una relativa maniglia (25) del pallet (2 ) .
13. 13. Unità secondo una delle rivendicazioni da 9 a 12, in cui il secondo carrello (18) è un carrello motorizzato.
14. 14. Unità secondo la rivendicazione 13, e comprendente un secondo motore (21) supportato dal primo carrello (10); ed una vite (22) parallela alla detta guida (9), azionata dal secondo motore (21) ed accoppiata al secondo carrello (18) tramite un accoppiamento (23) vite-madre vite.
15. 15. Unità secondo una delle precedenti rivendicazioni e comprendente una pluralità di dette prime piattaforme (3) ed una giostra (34), la quale è girevole a passo<'>attorno ad un asse (35) verticale e trasversale alla detta direzione di trasferimento, supporta le dette prime piattaforme (3) in posizioni uniformemente distribuite attorno al detto asse (35), ed è atta ad arrestare in successione le dette prime piattaforme (3) in una posizione di trasferimento allineata alla detta direzione di trasferimento.