ITTO20100491A1 - Macchina curvatubi con sistema di caricamento automatico e metodo per il caricamento automatico di tubi sulla testa di curvatura di una macchina curvatubi. - Google Patents
Macchina curvatubi con sistema di caricamento automatico e metodo per il caricamento automatico di tubi sulla testa di curvatura di una macchina curvatubi. Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Macchina curvatubi con sistema di caricamento automatico e metodo per il caricamento automatico di tubi sulla testa di curvatura di una macchina curvatubi"
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda una macchina curvatubi comprendente una testa di curvatura e un sistema di caricamento automatico predisposto per caricare un tubo da piegare sulla testa di curvatura. Secondo un ulteriore aspetto, la presente invenzione riguarda un metodo per il caricamento automatico di un tubo sulla testa di curvatura di una macchina curvatubi.
Il termine "tubo" utilizzato nella descrizione e nelle rivendicazioni che seguono à ̈ da intendersi riferito a un qualsiasi altro semilavorato allungato, quale una barra o un profilato. Allo stesso modo, il termine "macchina curvatubi" à ̈ da intendersi riferito a una macchina predisposta per curvare un qualsiasi altro semilavorato allungato, quale una barra o un profilato.
Esistono sul mercato diversi tipi di sistemi di caricamento automatico per macchine curvatubi che nella forma più semplice ed economica consistono fondamentalmente in un piano inclinato su cui viene fatto scivolare il tubo da curvare, il piano inclinato essendo munito di organi di arresto per arrestare il tubo da curvare. Le macchine curvatubi provviste di tali sistemi di caricamento automatico sono in grado di prelevare un tubo posizionato sul piano inclinato e di scaricare per terra il tubo lavorato tramite opportuna movimentazione degli assi macchina. In tali macchine curvatubi, la posizione del tubo sul piano inclinato à ̈ nota in un piano verticale trasversale (cioà ̈ in un piano verticale perpendicolare alla direzione di alimentazione del tubo o direzione longitudinale), per cui il sistema di controllo della macchina à ̈ in grado di determinare, sulla base di opportuni parametri geometrici della macchina, del tubo e del piano inclinato, il punto esatto in cui andare a posizionare un utensile di caricamento (che può essere l'utensile di curvatura normalmente presente sulla testa di curvatura della macchina o un utensile appositamente dedicato allo scopo) per prelevare il tubo dal piano inclinato. Il tubo viene quindi messo a disposizione della testa di curvatura in una posizione iniziale, ad esempio la posizione di arresto al fondo del piano inclinato definita dai suddetti organi di arresto, e viene quindi spostato dalla testa di curvatura direttamente da tale posizione iniziale a una posizione finale in cui può essere serrato da un cannotto serratubo o da un analogo organo di serraggio portato dal corpo della macchina. I sistemi di caricamento automatico per macchine curvatubi attualmente disponibili funzionano bene con tubi di sezione circolare, ma sono poco adatti a tubi di sezione non circolare. Nel caso di tubi di sezione non circolare, vi à ̈ infatti il problema di orientare correttamente il tubo rispetto all'utensile di caricamento in modo da evitare danneggiamenti del tubo a seguito del serraggio fra le ganasce dell'utensile di caricamento o fra l'utensile di curvatura e la matrice con un orientamento non corretto. Per ovviare a tale problema, i sistemi di caricamento automatico attualmente sul mercato necessitano di uno specifico utensile di caricamento orientabile manualmente o di una specifica attrezzatura di caricamento progettata in modo da presentare l'angolo esatto che si ha tra l'utensile di caricamento e l'asse del tubo da caricare, con conseguenti ovvi problemi di tempi e costi di regolazione e di montaggio.
Scopo della presente invenzione à ̈ dunque consentire il caricamento automatico di tubi aventi sezione anche di forma non circolare sulla testa di curvatura di una macchina curvatubi.
Questo e altri scopi sono pienamente raggiunti secondo un primo aspetto della presente invenzione grazie a una macchina curvatubi avente le caratteristiche specificate nella rivendicazione indipendente 1 e, secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, grazie a un metodo per il caricamento automatico di tubi sulla testa di curvatura di una macchina curvatubi come specificato nella rivendicazione indipendente 9.
Forme di realizzazione vantaggiose dell'invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto à ̈ da intendersi come parte integrale e integrante della descrizione che segue.
In sintesi, l'invenzione si fonda sull'idea di realizzare una macchina curvatubi comprendente:
- una testa di curvatura mobile con almeno due gradi di libertà in un piano verticale trasversale (cioà ̈ in un piano verticale perpendicolare alla direzione di alimentazione del tubo), la testa di curvatura essendo provvista di un'attrezzatura di serraggio suscettibile di assumere una posizione aperta, in cui individua uno spazio libero per l'inserimento di un tubo, e una posizione chiusa, in cui serra il tubo precedentemente inserito in tale spazio libero;
- primi mezzi di movimentazione predisposti per movimentare la testa di curvatura nel piano verticale trasversale e per movimentare l'attrezzatura di serraggio fra le suddette posizioni aperta e chiusa;
- una struttura portatubo montata girevole intorno a un asse di rotazione perpendicolare al piano verticale trasversale;
- secondi mezzi di movimentazione predisposti per fare ruotare la struttura portatubo intorno al proprio asse di rotazione fra una posizione iniziale, in cui la struttura portatubo à ̈ atta a ricevere il tubo, e una posizione finale; e
- un'unità di controllo elettronica predisposta per calcolare una posizione iniziale della testa di curvatura e per calcolare la suddetta posizione finale della struttura portatubo in maniera tale per cui con la testa di curvatura nella posizione iniziale calcolata e con la struttura portatubo nella posizione finale calcolata il tubo portato dalla struttura portatubo sia disposto con un orientamento desiderato, rispetto all'attrezzatura di serraggio della testa di curvatura, nello spazio libero definito da tale attrezzatura, e per comandare detti primi e secondi mezzi di movimentazione in modo da spostare la testa di curvatura nel piano verticale trasversale sino a portarla nella rispettiva posizione iniziale calcolata, in modo da fare ruotare la struttura portatubo intorno al proprio asse di rotazione dalla rispettiva posizione iniziale alla rispettiva posizione finale calcolata, e in modo da operare il serraggio del tubo da parte dell'attrezzatura di serraggio una volta che la testa di curvatura e la struttura portatubo si trovino rispettivamente nella posizione iniziale calcolata e nella posizione finale calcolata.
Noti i parametri geometrici della macchina, del sistema di caricamento e del tubo, l'unità di controllo elettronica della macchina curvatubi à ̈ in grado di definire ogni volta la traiettoria della testa di curvatura nel piano verticale trasversale e la rotazione della struttura portatubo intorno al proprio asse di rotazione, e dunque di comandare di conseguenza i relativi mezzi di movimentazione, in modo che con la testa di curvatura nella rispettiva posizione iniziale calcolata e con la struttura portatubo nella rispettiva posizione finale calcolata il tubo portato dalla struttura portatubo sia disposto nello spazio libero dell'attrezzatura di serraggio della testa di curvatura con l'orientamento desiderato rispetto all'attrezzatura di serraggio e possa quindi essere correttamente serrato da quest'ultima. A differenza della tecnica nota, il tubo non viene quindi direttamente spostato mediante la testa di curvatura dalla posizione iniziale alla posizione finale a bordo macchina, ma viene dapprima spostato mediante la struttura portatubo dalla posizione iniziale in una posizione intermedia (corrispondente alla posizione finale calcolata della struttura portatubo e alla posizione iniziale calcolata della testa di curvatura) e successivamente spostato mediante la testa di curvatura dalla posizione intermedia alla posizione finale a bordo macchina. Mentre le posizioni iniziale e finale del tubo sono fisse, la posizione intermedia viene stabilita di volta in volta dall'unità di controllo elettronica.
Con un sistema di caricamento secondo l'invenzione, non sono più necessari appositi utensili o attrezzature di caricamento addizionali per garantire l'orientamento desiderato del tubo. Inoltre, il caricamento automatico del tubo può indifferentemente avvenire con macchine curvatubi in grado di eseguire sia curvature destrorse (ovvero in senso orari) sia sinistrorse (ovvero in senso antiorario) o con macchine curvatubi in grado di eseguire un solo tipo di curvatura, e cioà ̈ solo una curvatura destrorsa o solo una curvatura sinistrorsa.
Preferibilmente, l'attrezzatura di serraggio à ̈ formata dalla matrice e dall'utensile di curvatura già presenti sulla testa di curvatura. In questo modo si evita la necessità di ricorrere a un'attrezzatura di serraggio addizionale.
Preferibilmente, i due gradi di libertà della testa di curvatura nel piano verticale trasversale sono un grado di libertà di traslazione in direzione orizzontale e un grado di libertà di rotazione intorno a un asse perpendicolare al piano verticale trasversale.
Preferibilmente, la struttura portatubo à ̈ distanziata dalla testa di curvatura rispetto a una direzione perpendicolare al piano verticale trasversale, in modo da consentire alla testa di curvatura di muoversi liberamente in tale piano senza rischi di collisioni con detta struttura. A tale proposito, la struttura portatubo à ̈ provvista di un dispositivo di avanzamento predisposto per far avanzare verso la testa di curvatura il tubo portato dalla struttura portatubo, in modo da consentire alla testa di curvatura di prelevare il tubo portato dalla struttura portatubo quando quest'ultima si trova nella posizione finale calcolata.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui:
la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica che mostra una macchina curvatubi provvista di sistema di caricamento automatico secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione;
le figure 2 e 3 sono viste in elevazione frontale in scala ingrandita che mostrano la macchina curvatubi della figura 1 nella posizione intermedia assunta dal tubo durante la fase di caricamento, rispettivamente nel caso di curvatura sinistrorsa e nel caso di curvatura destrorsa;
le figure 4 e 5 sono viste in elevazione frontale in scala ulteriormente ingrandita che mostrano la macchina curvatubi della figura 1 nella posizione intermedia assunta da un tubo di sezione rettangolare durante la fase di caricamento, rispettivamente nel caso di curvatura cosiddetta "di costa", cioà ̈ con l'asse maggiore della sezione rettangolare del tubo parallelo all'asse di curvatura (asse della matrice della testa di curvatura) e nel caso di curvatura cosiddetta "di piatto", con l'asse maggiore della sezione rettangolare del tubo perpendicolare all'asse di curvatura; e
la figura 6 Ã ̈ una vista in elevazione frontale in scala ingrandita che mostra la struttura portatubo della macchina curvatubi della figura 1 nella posizione iniziale, con un tubo di sezione circolare caricato su di essa.
Con riferimento inizialmente alle figure dalla 1 alla 3, con 10 à ̈ complessivamente indicata una macchina curvatubi che nel presente caso à ̈ in grado di eseguire sia curvature destrorse sia curvature sinistrorse, ma che potrebbe anche essere una macchina curvatubi in grado di eseguire solo uno di questi due tipi di curvatura. La macchina curvatubi 10 à ̈ sostanzialmente di tipo per sé noto e non verrà dunque descritta in dettaglio in tutte le sue parti, ma ne verranno citate e brevemente descritte solo quelle parti di interesse ai fini della presente invenzione. La macchina curvatubi 10 comprende fondamentalmente un corpo 12, su cui à ̈ disposto un cannotto serratubo 13, e una testa di curvatura 14, che à ̈ supportata dal corpo 12. La testa di curvatura 14 à ̈ mobile con almeno due gradi di libertà in un piano verticale trasversale, vale a dire in un piano verticale perpendicolare alla direzione di alimentazione del tubo (o direzione longitudinale). Nel presente caso, la testa di curvatura 14 à ̈ supportata in modo girevole dal corpo 12 intorno a un asse di rotazione X1 parallelo alla suddetta direzione longitudinale (cioà ̈ perpendicolare al piano verticale trasversale) e inoltre il corpo 12 à ̈ supportato in modo scorrevole da un basamento 16 della macchina curvatubi 10 in modo da traslare lungo una direzione orizzontale Y perpendicolare all'asse di rotazione X1 (cioà ̈ giacente nel piano verticale trasversale). I due gradi di libertà della testa di curvatura 14 sono quindi dati nel presente caso dalla rotazione della testa di curvatura 14 intorno all'asse di rotazione X1 e dalla traslazione del corpo 12, e con esso della testa di curvatura 14, nella direzione Y. E' chiaro tuttavia che sono possibili altre modalità di movimentazione della testa di curvatura 14 in grado di fornire almeno due gradi di libertà di movimento nel piano verticale trasversale. Ad esempio, la testa di curvatura 14 potrebbe essere movimentata in due direzioni perpendicolari giacenti nel piano verticale trasversale. Un braccio di curvatura 18 à ̈ montato sulla testa di curvatura 14 in modo girevole intorno a un asse di rotazione Z perpendicolare all'asse di rotazione X1. Il braccio di curvatura 18 porta, da parti diametralmente opposte rispetto all'asse di rotazione X1, una prima attrezzatura di curvatura 20 predisposta per eseguire la curvatura destrorsa e una seconda attrezzatura di curvatura 22 predisposta per eseguire la curvatura sinistrorsa. Ciascuna attrezzatura di curvatura 20, 22 comprende una matrice 24 girevole intorno al medesimo asse di rotazione del braccio di curvatura 18 (asse di rotazione Z) e un utensile 26 montato scorrevole sul braccio di curvatura 18 lungo una direzione passante per tale asse e perpendicolare a tale asse, in modo da essere spostabile fra una posizione aperta (o posizione di caricamento/scarico) in cui consente l'inserimento di un tubo T da lavorare nello spazio fra la matrice 24 e l'utensile stesso o rispettivamente l'espulsione di un tubo T lavorato, e una posizione chiusa (o posizione di lavoro) in cui serra un tubo T da lavorare contro la matrice 24. Nella descrizione che segue verrà illustrato il caso in cui la matrice 24 e l'utensile 26 dell'attrezzatura di curvatura vengono utilizzati come attrezzatura di serraggio per il caricamento del tubo sulla testa di curvatura, ma à ̈ chiaro che l'invenzione à ̈ parimenti applicabile al caso di una macchina curvatubi la cui testa di curvatura à ̈ munita di un'attrezzatura di serraggio addizionale, distinta dall'attrezzatura di curvatura e comprendente ad esempio una coppia di morsetti di serraggio mobili l'uno rispetto all'altro fra una posizione aperta, in cui individuano uno spazio libero per l'inserimento di un tubo, e una posizione chiusa, in cui serrano il tubo precedentemente inserito nel suddetto spazio libero.
La macchina curvatubi 10 à ̈ inoltre provvista di primi mezzi di movimentazione predisposti per movimentare le varie parti della macchina sopra descritte, e dunque in particolare per movimentare la testa di curvatura 14 nel piano verticale trasversale comandando sia la rotazione della testa di curvatura 14 intorno all'asse di rotazione X1 sia la traslazione del corpo 12 lungo la direzione Y, e di un'unità di controllo elettronica predisposta per comandare detti primi mezzi di movimentazione secondo opportune logiche di funzionamento programmabili. Sia detti primi mezzi di movimentazione sia la suddetta unità di controllo elettronica sono di tipo per sé noto e dunque non verranno qui descritti in ulteriore dettaglio.
Facendo sempre riferimento alle figure dalla 1 alla 3, la macchina curvatubi 10 comprende inoltre un dispositivo caricatore, complessivamente indicato con 28. Il dispositivo caricatore 28 à ̈ disposto da un lato della macchina, rispetto a un piano verticale passante per l'asse del cannotto serratubo 13 (asse di avanzamento del tubo durante la lavorazione). Nell'esempio illustrato, il dispositivo caricatore 28 à ̈ disposto alla sinistra della macchina curvatubi 10 (rispetto al verso di alimentazione dei tubi), ma potrebbe anche essere disposto dal lato opposto della macchina. Inoltre, il dispositivo caricatore 28 à ̈ vantaggiosamente distanziato dalla testa di curvatura 14 in direzione longitudinale, cioà ̈ in direzione perpendicolare al piano verticale trasversale, in modo da evitare il rischio che la testa di curvatura interferisca con il dispositivo caricatore durante il suo movimento nel piano verticale trasversale. In modo per sé noto, il dispositivo caricatore 28 comprende un telaio di supporto 30 e un piano inclinato 32 supportato dal telaio di supporto 30 e avente un'inclinazione tale da consentire a un tubo T disposto su di esso di scendere per gravità in prossimità della testa di curvatura 14 della macchina curvatubi 10. Il dispositivo caricatore 28 à ̈ munito di organi di arresto 34 per arrestare il tubo T al fondo del piano inclinato 32.
Secondo l'invenzione, la macchina curvatubi 10 comprende inoltre una struttura portatubo 36 predisposta per ricevere ogni volta un tubo T dal dispositivo caricatore 28 (nell'esempio illustrato, predisposta per ricevere ogni volta un tubo T al fondo del piano inclinato 32) e per spostarlo verso la testa di curvatura 14 della macchina curvatubi 10 facendolo ruotare rigidamente intorno a un asse di rotazione X2 perpendicolare al piano verticale trasversale, e dunque nel presente caso parallelo all'asse di rotazione X1 della testa di curvatura 14, in modo da disporlo in una posizione tale per cui possa essere prelevato dalla testa di curvatura 14. Nell'esempio illustrato, la struttura portatubo si compone di almeno due bracci o leve supportati dal telaio di supporto 30 in modo girevole intorno all'asse di rotazione X2. Ciascun braccio presenta, in una sua porzione di estremità libera (cioà ̈ opposta alla porzione in corrispondenza della quale il braccio à ̈ incernierato al telaio di supporto 30), una sede 38 atta ad accogliere un tubo T e un organo di bloccaggio (non mostrato in quanto di tipo per sé noto) spostabile fra una posizione aperta, in cui consente l'inserimento del tubo T nella sede 38 nonché il prelevamento del tubo dalla sede, e una posizione chiusa, in cui blocca il tubo all'interno della sede. La sede 38 à ̈ ad esempio definita da una coppia di lati rettilinei disposti ad angolo retto.
La struttura portatubo 36 Ã ̈ preferibilmente munita di un cilindro 40 (figura 1) predisposto per spingere il tubo T in direzione longitudinale verso la testa di curvatura 14 in modo da consentire il serraggio del tubo da parte dell'attrezzatura di serraggio portata dalla testa di curvatura stessa. Al posto di un cilindro, potrebbe ovviamente essere utilizzato un qualsiasi altro dispositivo di movimentazione lineare atto a fare avanzare il tubo T verso la testa di curvatura 14.
Il dispositivo caricatore 28 munito di piano inclinato 32 potrebbe anche essere sostituito da un qualsiasi altro dispositivo atto a deporre ogni volta sulla struttura portatubo 36 un tubo T da curvare. Al limite, il dispositivo caricatore potrebbe anche essere omesso e l'operazione di deporre il tubo da curvare sulla struttura portatubo svolta manualmente da un operatore.
Alla struttura portatubo 36 sono associati secondi mezzi di movimentazione (di tipo per sé noto e dunque non descritti qui in ulteriore dettaglio) predisposti per fare ruotare la struttura portatubo intorno all'asse di rotazione X2 fra una posizione iniziale, in cui la struttura portatubo à ̈ atta a ricevere un tubo T, e una posizione finale, e per spostare gli organi di bloccaggio della struttura portatubo fra le suddette posizioni aperta e chiusa.
Anche i secondi mezzi di movimentazione (associati alla struttura portatubo 36), oltre ai primi mezzi di movimentazione (associati al corpo 12 e alla testa di curvatura 14 della macchina curvatubi 10), sono controllati dall'unità di controllo elettronica della macchina curvatubi. A tale proposito, secondo l'invenzione l'unità di controllo elettronica della macchina curvatubi 10 à ̈ predisposta per calcolare, in funzione di opportuni parametri geometrici della macchina stessa, della struttura portatubo 36, del dispositivo caricatore 28 (ove previsto) e del tubo T da lavorare, la posizione finale della struttura portatubo 36 e una posizione iniziale della testa di curvatura 14 nel piano verticale trasversale tali per cui con la struttura portatubo 36 in tale posizione finale e con la testa di curvatura 14 in tale posizione iniziale il tubo T portato dalla struttura portatubo 36 à ̈ disposto nello spazio libero definito dall'attrezzatura di serraggio della testa di curvatura 14 (nella forma di realizzazione illustrata, lo spazio libero esistente fra utensile 26 e matrice 24), con l'attrezzatura di serraggio nella posizione aperta, e può quindi essere bloccato dall'attrezzatura di serraggio per essere prelevato dalla testa di curvatura 14 e portato da questa in una posizione finale a bordo macchina dove essere serrato dal cannotto serratubo 13. I movimenti della testa di curvatura 14 e della struttura portatubo 36 sono calcolati dall'unità di controllo elettronica della macchina curvatubi 10 in modo da garantire che il tubo T sia posizionato nello spazio libero definito dall'attrezzatura di serraggio (spazio libero fra matrice 24 e utensile 26) con l'orientamento desiderato, e possa quindi essere serrato fra questi due componenti dell'attrezzatura di serraggio senza il rischio di subire danneggiamenti. A tale proposito, con l'espressione "orientamento desiderato" à ̈ da intendersi, ai fini della presente invenzione, un orientamento relativo della struttura portatubo 36 (e quindi del tubo T da essa portato) rispetto alla testa di curvatura 14 nel piano verticale trasversale tale per cui il profilo della sezione trasversale del tubo T forma un dato angolo rispetto ai profili delle superfici di contatto dei due componenti dell'attrezzatura di serraggio (matrice di curvatura 24 e utensile 26, nel caso di utilizzo dell'attrezzatura di curvatura come attrezzatura di serraggio, o morsetti di serraggio, nel caso di utilizzo di un'attrezzatura di serraggio addizionale). Una volta calcolati i movimenti da impartire alla testa di curvatura 14 e alla struttura portatubo 36, l'unità di controllo elettronica comanda conseguentemente i primi e i secondi mezzi di movimentazione in modo da ottenere i movimenti desiderati. Il movimento della testa di curvatura 14 e il movimento della struttura portatubo 36 possono avvenire o consecutivamente (prima il movimento della testa di curvatura 14 e poi il movimento della struttura portatubo 36 o viceversa) o almeno in parte contemporaneamente.
Una macchina curvatubi provvista di sistema di caricamento automatico secondo la presente invenzione permette dunque di disporre ogni volta un tubo da curvare con l'orientamento desiderato sulla testa di curvatura, a prescindere dalla forma della sezione del tubo e senza richiedere l'impiego di appositi utensili o attrezzature di caricamento. A tale proposito, le figure 2 e 3 mostrano come l'invenzione permetta di caricare un tubo T sulla testa di curvatura 14 della macchina curvatubi 10 sia nella configurazione di curvatura destrorsa, nel qual caso il tubo T viene depositato fra la matrice 24 e l'utensile 26 della prima attrezzatura di curvatura 20 (figura 3), sia nella configurazione di curvatura sinistrorsa, nel qual caso il tubo T viene depositato fra la matrice 24 e l'utensile 26 della seconda attrezzatura di curvatura 22 (figura 2). Inoltre, come osservabile nelle figure 4 e 5, nel caso di tubo T di sezione rettangolare il tubo può essere caricato automaticamente sulla testa di curvatura 14, senza bisogno di appositi utensili o attrezzature di caricamento, sia nella configurazione di curvatura cosiddetta "di costa" (figura 4), sia nella configurazione di curvatura cosiddetta "di piatto" (figura 5).
La figura 6 mostra infine l'utilizzo della struttura portatubo 36 per il caricamento di un tubo T avente sezione circolare, e in particolare la disposizione del tubo in appoggio contro i due lati rettilinei ad angolo retto della sede 38 di ciascuno dei bracci della struttura portatubo. In tale figura, la struttura portatubo 36 à ̈ mostrata nella posizione iniziale in cui essa à ̈ disposta in modo da rivolgere le sedi 38 verso il piano inclinato 32 del dispositivo caricatore 28 e consentire quindi al tubo T di scivolare per gravità nelle sedi 38 una volta rilasciati gli organi di arresto 34 che bloccano il tubo T al fondo del piano inclinato. A partire da tale posizione iniziale, la struttura portatubo 36 viene fatta ruotare dai secondi mezzi di movimentazione di un dato angolo, opportunamente calcolato dall'unità di controllo elettronica della macchina curvatubi 10, sino a raggiungere la rispettiva posizione finale (ad esempio quella mostrata nelle figure dalla 2 alla 4), calcolata in maniera tale per cui il tubo T sia disposto fra la matrice 24 e l'utensile 26 della testa di curvatura 14 e possa quindi essere serrato fra essi. Nel caso di un tubo di sezione circolare, l'invenzione consente vantaggiosamente di gestire l'orientamento di eventuali fori, saldature o altre lavorazioni presenti sul tubo.
Il caricamento automatico di un tubo T sulla testa di curvatura 14 della macchina curvatubi 10 avviene dunque attraverso i seguenti passi:
- la struttura portatubo 36 viene posizionata nella posizione iniziale in modo da essere pronta a ricevere nelle rispettive sedi 38 un tubo T, il tubo essendo ad esempio arrestato mediante gli organi di arresto 34 al fondo del piano inclinato 32 del dispositivo caricatore 28;
- gli organi di arresto 34 al fondo del piano inclinato 32 del dispositivo caricatore 28 vengono rilasciati in modo da fare cadere, o meglio scivolare, il tubo T nelle sedi 38 della struttura portatubo o in alternativa il tubo T viene caricato manualmente sulla struttura portatubo 36;
- il tubo T viene bloccato nelle sedi 38 della struttura portatubo 36 mediante gli organi di bloccaggio di quest'ultima;
- l'unità di controllo elettronica della macchina curvatubi 10 calcola la posizione finale della struttura portatubo 36 e la posizione iniziale della testa di curvatura 14 tali per cui il tubo T sia disposto con l'orientamento desiderato nello spazio libero fra la matrice 24 e l'utensile 26 dell'attrezzatura di curvatura 20 o 22 (a seconda del fatto che la macchina debba eseguire una curvatura destrorsa o rispettivamente una curvatura sinistrorsa) della testa di curvatura 14 e possa quindi essere serrato fra matrice e utensile;
- i secondi mezzi di movimentazione vengono comandati in modo da fare ruotare la struttura portatubo 36 intorno all'asse di rotazione X2 sino a portarla nella posizione finale calcolata dall'unità di controllo elettronica;
- il tubo T viene fatto avanzare verso la testa di curvatura 14, ad esempio mediante il cilindro 40;
- i primi mezzi di movimentazione vengono comandati in modo da spostare la testa di curvatura 14 nel piano verticale trasversale sino a portarla nella posizione iniziale calcolata dall'unità di controllo elettronica;
- il tubo T viene serrato fra la matrice 24 e l'utensile 26 dell'attrezzatura di curvatura 20 o 22 della testa di curvatura 14;
- gli organi di bloccaggio della struttura portatubo 36 vengono riportati nella posizione aperta in modo da consentire l'uscita del tubo T dalle sedi 38;
- la struttura portatubo 36 viene riportata nella posizione iniziale o comunque in una posizione non operativa tale da evitare interferenze con la testa di curvatura 14 durante la curvatura del tubo T; e
- la testa di curvatura 14 viene spostata dai primi mezzi di movimentazione in una posizione finale in cui permette al cannotto serratubo 13 di serrare il tubo T per iniziare la lavorazione.
Il caricamento del tubo comprende dunque una prima fase in cui il tubo viene spostato, grazie alla rotazione della struttura portatubo intorno al proprio asse di rotazione dalla rispettiva posizione iniziale alla rispettiva posizione finale calcolata dal'unità di controllo elettronica, dalla rispettiva posizione iniziale (ad esempio la posizione di arresto al fondo del piano inclinato, ove previsto) a una rispettiva posizione intermedia, e una seconda fase in cui il tubo viene spostato mediante la testa di curvatura dalla rispettiva posizione intermedia a una rispettiva posizione finale per essere serrato dal cannotto serratubo.
Alla luce della descrizione sopra fornita risultano evidenti i vantaggi ottenibili con una macchina curvatubi provvista di un sistema di caricamento automatico secondo la presente invenzione. Innanzitutto il tubo da curvare può essere posizionato sulla testa di curvatura della macchina curvatubi con l'orientamento desiderato senza bisogno di aggiungere un apposito utensile o attrezzatura di caricamento. L'invenzione permette di caricare in modo automatico un tubo sia su una macchina in grado di eseguire entrambi i tipi di curvatura destrorsa e sinistrorsa sia su una macchina in grado di eseguire un solo tipo di curvatura. Nel caso di un tubo di sezione rettangolare, il tubo può essere caricato in modo automatico per essere curvato sia "di piatto" sia "di costa" sempre senza bisogno di un apposito utensile o attrezzatura di caricamento. L'invenzione permette di gestire in modo automatico, attraverso il calcolo a priori dei movimenti della struttura portatubo e della testa di curvatura, eventuali di variazioni dei parametri geometrici della testa di curvatura, della struttura portatubo e/o del tubo da caricare, come pure eventuali variazioni dell'orientamento di fori o saldature presenti sul tubo da caricare.
Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto à ̈ stato descritto e illustrato a puro titolo di esempio non limitativo.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Macchina curvatubi (10) per la curvatura di tubi (T) o analoghi semilavorati allungati, quali profilati e barre, la macchina (10) comprendendo: una testa di curvatura (14) mobile con almeno due gradi di libertà in un piano verticale trasversale, la testa di curvatura (14) essendo provvista di un'attrezzatura di serraggio (20, 22, 24, 26) suscettibile di assumere alternativamente una posizione aperta, in cui definisce uno spazio libero tale da consentire l'inserimento di un tubo (T) da curvare, e una posizione chiusa, in cui serra il tubo (T) precedentemente inserito in detto spazio libero; primi mezzi di movimentazione predisposti per movimentare la testa di curvatura (14) in detto piano verticale trasversale e per movimentare l'attrezzatura di serraggio (20, 22, 24, 26) fra dette posizioni aperta e chiusa; una struttura portatubo (36) girevole intorno a un primo asse di rotazione (X2) perpendicolare a detto piano verticale trasversale; secondi mezzi di movimentazione predisposti per fare ruotare la struttura portatubo (36) intorno a detto primo asse di rotazione (X2) fra una po sizione iniziale, in cui la struttura portatubo (36) à ̈ atta a ricevere il tubo (T), e una posizione finale; e un'unità di controllo elettronica predisposta per calcolare una posizione iniziale della testa di curvatura (14) e una posizione finale della struttura portatubo (36) tali per cui il tubo (T) portato dalla struttura portatubo (36) sia disposto con un orientamento desiderato nello spazio libero dell'attrezzatura di serraggio (20, 22, 24, 26), e per comandare detti primi e secondi mezzi di movimentazione in modo da spostare la testa di curvatura (14) in detto piano verticale trasversale sino a portarla nella rispettiva posizione iniziale calcolata, in modo da fare ruotare la struttura portatubo (36) intorno a detto primo asse di rotazione (X2) dalla rispettiva posizione iniziale alla rispettiva posizione finale calcolata, e in modo da serrare il tubo (T) mediante l'attrezzatura di serraggio (20, 22, 24, 26) una volta che la testa di curvatura (14) e la struttura portatubo (36) si trovino nelle rispettive posizioni iniziale e finale calcolate.
- 2. Macchina curvatubi secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un corpo (12) su cui la testa di curvatura (14) Ã ̈ montata girevole intorno a un secondo asse di rotazione (X1) parallelo a detto primo asse di rotazione (X2), il corpo (12) essendo traslabile lungo una direzione orizzontale (Y) perpendicolare a detti primo e secondo asse di rotazione (X1, X2).
- 3. Macchina curvatubi secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui la testa di curvatura (14) reca un'attrezzatura di curvatura (20, 22) includente una matrice (24) e un utensile (26) mobile rispetto alla matrice (24), e in cui l'attrezzatura di serraggio (20, 22, 24, 26) à ̈ costituita dall'attrezzatura di curvatura (20, 22), di modo che detto spazio libero à ̈ definito fra la matrice (24) e l'utensile (26) dell'attrezzatura di curvatura (20, 22).
- 4. Macchina curvatubi secondo la rivendicazione 3, in cui la testa di curvatura (14) reca due attrezzature di curvatura (20, 22) che comprendono ciascuna una matrice (24) e un utensile (26) e sono predisposte per eseguire l'una una curvatura destrorsa e l'altra una curvatura sinistrorsa, e in cui detti primi mezzi di movimentazione sono predisposti per portare l'una o l'altra di dette attrezzature di curvatura (20, 22) nella posizione iniziale calcolata in modo da serrare il tubo (T) portato dalla struttura portatubo (36) fra la matrice (24) e l'utensile (26) di tale attrezzatura di curvatura (20, 22).
- 5. Macchina curvatubi secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la struttura portatubo (36) comprende almeno una coppia di bracci girevoli intorno a detto primo asse di rotazione (X2), ciascuno di detti bracci presentando in una sua porzione di estremità libera una sede (38) atta ad accogliere un tubo (T).
- 6. Macchina curvatubi secondo la rivendicazione 5, in cui ciascun braccio della struttura portatubo (36) comprende un organo di bloccaggio spostabile fra una posizione aperta, in cui consente l'inserimento del tubo (T) nella sede (38) nonché il prelevamento del tubo (T) dalla sede (38), e una posizione chiusa, in cui blocca il tubo (T) all'interno della sede (38).
- 7. Macchina curvatubi secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre un dispositivo caricatore (28) predisposto per caricare un tubo (T) sulla struttura portatubo (36) quando questa si trova nella posizione iniziale, il dispositivo caricatore (28) comprendendo un piano inclinato (32) avente un'inclinazione tale da consentire a un tubo (T) disposto su di esso di scivolare verso la struttura portatubo (36).
- 8. Macchina curvatubi secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la struttura portatubo (36) à ̈ distanziata dal piano verticale trasversale in modo da non interferire con il movimento della testa di curvatura (14) in detto piano ed à ̈ provvista di mezzi di avanzamento (40) predisposti per spingere il tubo (T) verso la testa di curvatura (14).
- 9. Metodo per il caricamento automatico di un tubo (T) o analogo semilavorato allungato, quale un profilato o una barra, su una testa di curvatura (14) di una macchina curvatubi (10), detta testa di curvatura (14) essendo mobile con almeno due gradi di libertà in un piano verticale trasversale ed essendo provvista di un'attrezzatura di serraggio (20, 22, 24, 26) suscettibile di assumere alternativamente una posizione aperta, in cui definisce uno spazio libero tale da consentire l'inserimento di un tubo (T) da curvare, e una posizione chiusa, in cui serra il tubo (T) precedentemente inserito in detto spazio libero, il metodo comprendendo i passi di: a) disporre e bloccare il tubo (T) su una struttura portatubo (36) girevole intorno a un asse di rotazione (X2) perpendicolare a detto piano verticale trasversale; b) fare ruotare la struttura portatubo (36) intorno a detto asse di rotazione (X2) e fare muovere la testa di curvatura (14) in detto piano verticale trasversale sino a raggiungere una posizione in cui il tubo (T) à ̈ disposto con un orientamento desiderato nello spazio libero definito dall'attrezzatura di serraggio (20, 22, 24, 26); c) serrare il tubo (T) mediante l'attrezzatura di serraggio (20, 22, 24, 26) della testa di curvatura (14); d) disimpegnare il tubo (T) dalla struttura portatubo (36); e e) spostare il tubo (T) mediante la testa di curvatura (14) in una posizione tale da poter essere serrato da mezzi di serraggio (13) portati da un corpo (12) della macchina curvatubi (10).
- 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, comprendente inoltre, fra i passi b) e c), il passo di spingere il tubo (T) verso la testa di curvatura (14) e, fra i passi d) ed e), il passo di allontanare la struttura portatubo (36) dalla testa di curvatura (14) in una posizione di non interferenza con quest'ultima.
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