ITTO970935A1

ITTO970935A1 - Rilascio di rulli a forza zero per unita' di alimentazione di presse ad alta velocita'.

Info

Publication number: ITTO970935A1
Application number: IT97TO000935A
Authority: IT
Inventors: Leo Strick; Bill Freeman
Original assignee: Minster Machine Co
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1997-10-24
Publication date: 1999-04-24
Also published as: ITTO970935A0; US5992722A; TW348081B; MX9709073A; CA2220309A1; DE19748387A1; GB9720779D0; GB2319489A; IT1295772B1; BR9704383A; JPH10263729A; GB2319489B

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce ad un apparecchio per la alimentazione di materiale in modo intermittente ad una pressa. quale quello impiegato per lo stampaggio o l’imbutitura.

Sono disponibili numerosi tipi di meccanismi di alimentazione ad una pressa. presentanti ciascuno una serie di punti di forza e di debolezza a seconda della applicazione specifica. Per esempio, un meccanismo del tipo di alimentazione a camma avente elevate caratteristiche di prestazione significa generalmente lina flessibilità come con una macchina del tipo asservito. Un meccanismo di alimentazione ad una pressa del tipo asservito possiede una maggiore facilità di impostazione. ma può sacrificare la velocità fornita da un meccanismo di alimentazione a camma.

Nuovi meccanismi di alimentazione a cilindri elettronici ad elevata velocità provvedono sia profili di velocità uniformi. sia elevate caratteristiche di velocità con flessibilità. I precedenti dispositivi di alimentazione elettronici ad elevata velocità a camma a servo-meccanismo utilizzano differenti disposizioni per provvedere la possibilità di fornire un sollevamento pulito e preciso del cilindro di presa. Il cilindro di presa si sposta da una posizione massima di bloccaggio e di contatto contro il materiale, ad una posizione discosta e fuori di contatto dal materiale, creando così quello che viene definito un sollevamento cilindri. Questo requisito di sollevamento cilindri, se non preciso, e in sincronismo con il rilascio dei cilindri può impedire un esatto funzionamento del perno pilota dello stampo. Inoltre, questi dispositivi richiedono di permettere un preciso ritorno del cilindro di presa ad una posizione di contatto con il materiale in un modo controllato. Lo sbattimento del cilindro di presa o di pressione entro il materiale può far sì che il cilindro rimbalzi oppure in alternativa. deformi il materiale.

Tipici meccanismi di alimentazione alla pressa hanno utilizzato il sollevamento cilindri in cui la alimentazione ha un cilindro di presa che si sposta fuori di contatto con il materiale in modo che la pressa può controllare il materiale mediante l’impiego di perni pilota e allineare il materiale entro la pressa. In altre parole, il rullo di presa perde il contatto fisico con il materiale per un tempo particolare durante il ciclo di alimentazione. Questo sistema precedente è stato utilizzato per eliminare qualsiasi errore di sistemazione che veniva lasciato dal procedere della alimentazione.

Sistemi di alimentazione conosciuti comprendono pure un treno di ingranaggi che aumenta l’inerzia di rotazione del sistema.

Ciò che è necessario nella tecnica è la possibilità di controllare con maggiore precisione i materiali a velocità elevata utilizzando un metodo di sollevamento cilindro con velocità maggiore.

Secondo la presente invenzione, viene descritto un meccanismo di alimentazione di una pressa meccanica. Il cilindro di presa secondo la presente invenzione viene controllato in modo che il cilindro di presa, durante il funzionamento dell’apparecchio, non perda contatto con il pezzo da lavorare durante tale operazione, cioè la forza di compressione tra il cilindro di presa e il materiale vada sostanzialmente a zero così da ridurre l’attrito tra questi. In una tale condizione, i perni pilota della pressa associata di stampaggio o imbutitura controllano facilmente il movimento del materiale o del pezzo da lavorare.

Una forza'zero quale definita in questa domanda di brevetto è quella in cui la forza di bloccaggio tra il cilindro di presa e il materiale nella direzione di bloccaggio diventa sostanzialmente zero. .In questa condizione, la pressa risulta in grado di controllare il materiale.

Un vantaggio della presente invenzione è che il sollevamento del cilindro viene sostanzialmente eliminato tra il cilindro di presa e il materiale, perciò il meccanismo di alimentazione della pressa ha un tempo di risposta molto più rapido in cicli corrispondenti .

Un ulteriore vantaggio della invenzione è l’impiego di uh attuatore del cilindro di presa per forzare il cilindro di presa verso e in allontanamento dal materiale senza movimento sostanziale. Durante l’operazione di alimentazione della pressa. esiste la necessità di creare un sollevamento del cilindro poiché l’attuatore del cilindro di presa modifica soltanto la forza di pressione tra il cilindro di presa e il materiale.

In altre parole, la forza di pressione viene ridotta sostanzialmente a zero senza permettere una perdita di contatto tra il cilindro di presa e il materiale.

Un ulteriore vantaggio della presente invenzione è che il movimento del cilindro di presa viene controllato in modo che vi è un movimento sostanzialmente nullo al momento del bloccaggio. Risulta un tempo di risposta più rapido poiché, passando da una forza di bloccaggio zero ad una forza di bloccaggio massima. non si verifica sostanzialmente alcun movimento del cilindro di presa altro che con una possibile compressione del materiale. Con un tempo di risposta più rapido, sono possibili aumenti corrispondenti nella velocità di produzione .

Un altro vantaggio della presente invenzione è che mediante l’impiego del metodo a forza zero descritto sopra. non viene effettuato alcun segno sul materiale. come avviene con i meccanismi convenzionali- di sollevamento del cilindro. Poiché non viene creata una intercapedine dopo che viene rilasciata la pressione del cilindro di presa, non esiste la possibilità che il cilindro di presa si chiuda con forza (rimbalzo di sollevamento del cilindro) o venga in contatto sul materiale in conseguenza della applicazione della forza di bloccaggio massima. Non viene perciò creato alcun danno da urto al cilindro o al materiale.

Un ulteriore vantaggio della presente invenzione è che viene creata una vibrazione ridotta o un ridotto rimbalzo della pressa quando vengono applicate forze di bloccaggio massime. Nella tecnica precedente. quando il cilindro di presa viene chiuso, vengono create vibrazioni. Il nuovo sistema secondo la presente invenzione elimina un tale errore che possa essere prodotto nel progredire della alimentazione grazie alla riduzione di tale rimbalzo di sollevamento del cilindro. La riduzione della vibrazione aumenta la precisione del progresso della alimentazione, oltre a permettere un aumento nel tempo disponibile per il progredire della alimentazione.

Ancora un altro vantaggio della presente invenzione è l'impiego di un unico sistema di trasmissione -a cinghia per fare ruotare tanto il cilindro di alimentazione quanto il cilindro di presa. Mediante l’impiego di una cinghia di sincronizzazione a doppia faccia, è possibile l'eliminazione degli elementi convenzionali del treno di ingranaggi.

Ancora un altro vantaggio della presente invenzione è l’impiego di un servo-attuatore a vite basato sulla forza. Tale attuatore permette un maggiore controllo e una più rapida risposta del cilindro di présa rispetto agli attuatori pneumatici 0 idraulici precedenti.

Un altro vantaggio della presente invenzione è l'impiego di un sopporto a cilindro di sostegno sul cilindro di alimentazione del dispositivo. Un tale cilindro di sostegno aumenta la precisione di sistemazione e la controllabilità del cilindro di a1imentazione .

L'invenzione, in una sua forma. comprende un apparecchio per alimentare intermittentemente un pezzo da lavorare ad una pressa. L’apparecchio comprende un cilindro di alimentazione con un cilindro di presa opposto al cilindro di alimentazione con un pezzo da lavorare che passa tra i cilindri. Un meccanismo di trasmissione viene utilizzato -per azionare il cilindro di alimentazione. Un attuatore del cilindro di presa è collegato al cilindro di presa in modo che durante il funzionamento dell'apparecchio l’attuatore modifica la pressione del cilindro di presa sviluppata tra il cilindro di presa e il pezzo da lavorare senza provocare una perdita di contatto tra il cilindro di presa e il pezzo da lavorare.

L’invenzione, in un'altra sua forma. comprende un apparecchio per alimentare intermittentemente un pezzo da lavorare ad una pressa. L’apparecchio comprende un cilindro di alimentazione con un cilindro di presa opposto al cilindro di alimentazione. con il pezzo da lavorare che passa tra i cilindri. Un meccanismo di trasmissione viene utilizzato per azionare il cilindro di alimentazione. Un attuatore del cilindro di presa è collegato al cilindro di presa in modo che durante il funzionamento dell’apparecchio la pressione del cilindro di presa sviluppata contro il pezzo da lavorare sia da una forza di bloccaggio massima ad una forza zero.

L'invenzione, in ancora un’altra sua forma, comprende un metodo per controllare un cilindro di presa in un gruppo di alimentazione ad una pressa avente un cilindro di alimentazione. il metodo comprendendo le operazioni di alimentare un pezzo da lavorare tra il cilindro di presa e il cilindro di alimentazione, di applicare una forza sul cilindro di presa per creare una forza di pressione massima tra il cilindro di presa e il pezzo da lavorare per lo spostamento del pezzo da lavorare ad opera del cilindro di alimentazione: e di rilasciare la forza precedentemente creata mentre si mantiene il cilindro di presa in contatto con il pezzo da lavorare per effettuare il movimento del pezzo da lavorare mediante la pressa.

I precedenti ed altri vantaggi e caratteristiche della presente invenzione, e il modo di realizzarli, risulteranno più evidenti e l'invenzione verrà meglio compresa con riferimento alla descrizione seguente di una forma di reaiizzazione della invenzione presa insieme con i disegni allegati, nei quali:

la figura 1 è una vista in sezione della presente invenzione, e

la figura 2 è una vista in sezione del dispositivo della figura presa secondo il piano di traccia 2-2 e vista nella direzione delle frecce.

Riferendosi ora ai disegni, e in particolare alla figura 1. viene illustrato un apparecchio indicato generalmente con il numero 10, per alimentare un pezzo da lavorare, quale un materiale greggio continuo da un apparecchio di srotolamento, da una pressa motorizzata per effettuare una di una varietà di operazioni alla pressa quaìii, senza essere limitati. stampaggio. punzonatura. taglio. puntatura o simil . L’apparecchio 10 comprende un involucro 12 per sopportare il resto del dispositivo.

Entro l'involucro 12 vi è un cilindro di alimentazione 14 fissato all'albero 16 del cilindro di alimentazione. Un servomotore 18 (figura 2) è il meccanismo di azionamento del cilindro per l ’apparecchio 10. Parallelo e opposto al cilindro di alimentazione 14 vi è un cilindro di presa 20. Il cilindro di presa 20 è disposto sopra un albero 22 del cilindro di presa. L’albero 22 del cilindro di presa è disposto entro una staffa del cilindro di presa 24 che contiene entrambi il cilindro di presa 20 e l’albero 22 del cilindro di presa per ruotare in questa.

Il cilindro di alimentazione 14 è fissato al servomotore 18 tramite boccole senza chiavetta 19 (figura -2). Questa disposizione permette notevdli risparmi dell'inerzia di rotazione a causa della eliminazione dell'accoppiamento tra il servomotore 18 (figura 2) e l’albero 14 del cilindro di alimentazione (figura 1). In questa forma di realizzazione, l'albero del servomotore è in pratica l’albero 16 del cilindro di alimentazione. Come illustrato nelle figure 1 e 2. dietro al cilindro di alimentazione 14 vi sono cilindri di sostegno facoltativi 26 che aumentano la stabilità del cilindro di alimentazione 14. I cilindri di sostegno 26 sono inchiavettati per scorrere lungo il fondo 13 dell’involucro 12. Un bullone ruotabile 28 passa attraverso ciascuno dei sopporti dei cilindri di sostegno 26. cosi da permettere la regolazione e il controllo del cilindro di.alimentazione 14. Questi cilindri di sostegno 26 contribuiscono al sopporto in rotazione del cilindro di alimentazione 14.

La staffa 24 del cilindro di presa è in acciaio lavorato di macchina e funzione,come un sopporto del cilindro di presa. Inoltre. la staffa 24 del cilindro di presa è inchiavettata per spostarsi in avvicinamento e allontanamento, in una direzione normale, rispetto al pezzo da lavorare e alla tavola del materiale '35.

Come illustrato nella figura 1. un servoattuatore 30-del cilindro di presa è collegato per spostare e controllare la staffa 24 del cilindro di presa in avvicinamento e allontanamento dal cilindro di alimentazione 14. Inoltre, e in modo più importante per la presente invenzione, l'attuatore 30 crea e. controlla la forza di bloccaggio del cilindro di presa 20 sul pezzo da lavorare. In uso, il servoattuatore del cilindro di presa varia soltanto la forza di bloccaggio tra il cilindro di presa 20 e il pezzo, non il sollevamento del cilindro di presa 20 dal pezzo da lavorare. Il servo-attuatore a vite 30 del cilindro di presa funziona con corrente elettrica, in modo che la forza creata e applicata al cilindro di presa 20 e perciò al pezzo da lavorare, è proporzionale alla corrente elettrica inviata. Questo attuatore 30 non è un dispositivo basato sulla posizione ma è basato sulla forza in quanto la sua posizione è dipendente dalla corrente elettrica inviata allo stesso insieme con qualsiasi forza (gravità, ecc.) o forza opposta (sopporto del materiale greggio o interferenza, ecc.).

La trasmissione della rotazione viene provocata da una cinghia di sincronizzazione 32, la quale cinghia si estende da una puleggia folle 34 sulla staffa 24 del cilindro di presa, intorno al cilindro di alimentazione 16. dietro l'albero 22 del cilindro di presa e nuovamente sulla puleggia 24. Le cinghie di sincronizzazione 32 sono cinghie a doppia faccia. a doppia dentatura in grado di trasmettere la rotazione dal mezzo di comando (servo-motore 18) ai cilindri 14 e 20.

Come illustrato nella figura 2. su ciascun lato dell’apparecchio 10 vengono utilizzate due cinghie di sincronizzazione 32. La tavola di ingresso del materiale grezzo 36 (una parte della tavola del materiale 35) insieme con la guida del materiale 37 è utilizzata per guidare i pezzi da lavorare al dispositivo 10. La tavola di uscita del materiale 38 (una seconda parte della tavola del materiale 35) guida i pezzi di prodotto verso una pressa associata (non illustrata). Come illustrato nella figura 2 vengono impiegati almeno due tenditori per cinghia 40 del tipo eccentrico intorno ad entrambe le pulegge 24 per tendere la cinghia di sincronizzazione 32.

Un meccanismo di controllo meccanismo od elettronico, collegato alla pressa (non illustrata). aziona correttamente il motore 18 e il servoattuatore 30 del cilindro di presa in sincronismo con il funzionamento della pressa. Un meccanismo di regolazione è collegato al meccanismo di controllo per controllare correttamente la corrente elettrica inviata all’attuatore 30.

In funzionamento, la presente invenzione fa sì che il cilindro di presa 20 non si separi da qualsiasi pezzo da lavorare che si sposta attraverso il dispositivo 10 quando la forza di bloccaggio viene rilasciata. Il materiale del pezzo da lavorare scorre attraverso la tavola di ingresso del materiale attraverso le guide del materiale 37 e in contatto con il cilindro di alimentazione 14 e il cilindro di presa 20. Il servo-motore 18 aziona il cilindro di a 1imentazione 14 in passi successivi come necessario per l’alimentazione del materiale ad una pressa (non illustrata) durante il procedere della alimentazione. Per assicurare un esatto allineamento del materiale alimentato che passa attraverso il dispositivo 10 e lungo la tavola di uscita del materiale 38, la forza di pressione tra il cilindro di presa 20 e il pezzo. oppure in alternativa la forza tra il cilindro di presa 20 e il cilindro di alimentazione 14, viene ridotta sostanzialmente a zero grazie ad una riduzione della forza creata dall’attuatore 30 del cilindro di presa della figura 1. L'attuatore 30 provoca una riduzione della forza di bloccaggio massima tra il cilindro di presa 20 e il pezzo da lavorare, permettendo così al pezzo da lavorare di passare lungo la tavola di uscita del materiale 38 per essere spostato, fatto scorrere o guidato, dai perni pilota entro gli attrezzi della pressa (non illustrati).

Durante un altro o successivo ciclo di funzionamento, quando si richiede che più materiale venga inviato alla pressa, l'attuatore 30 fa sì che il cilindro di presa 20. cambi dalla sua condizione di bloccaggio’ con forza sostanzialraente zero a quella di una forza di bloccaggio massima creata tra il cilindro di presa 20 e il pezzo da lavorare. E’ a questo punto che una corrente massima verrà applicata al servo-motore 18 e questa agirà sul pezzo da lavorare per farlo scorrere in una direzione dalla tavola di ingresso del materiale 36 verso la tavola di uscita del materiale 38. Dopo che è stata completata questa parte del ciclo, l’attuatore 30 ridurrà nuovamente la forza di bloccaggio sostanzialmente a zero, tra il cilindro di presa 20 e il pezzo da lavorare.

Sebbene la forza di bloccaggio creata dall’attuatore 30 vari da una forza di bloccaggio massima a una forza zero (quale definita in questa domanda), la corrente applicata all’attuatore 30 può non richiedere necessariamente di andare a zero. Può essere necessario. o in alcune forme di realizzazione desiderabile, far sì che si verifichi un piccolissimo trascinamento tra il cilindro di presa 20 e il pezzo da lavorare. Anche in questo caso, il cilindro di presa non viene sollevato da l pezzo da lavorare ad opera dell'attuatore 30.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. - Apparecchio per alimentare intermittentemente un pezzo da lavorare ad una pressa, .l'apparecchio comprendendo: un cilindro di alimentazione, un cilindro di presa opposto a detto cilindro di alimentazione, il pezzo da lavorare passando tra detti cilindri. un meccanismo di comando .per azionare detto cilindro di alimentazione, e un at.tuatore del cilindro di presa collegato a detto cilindro di presa il quale durante il funzionamento dell'apparecchio modifica la pressione sul cilindro di presa sviluppata tra il cilindro di presa e il pezzo da lavorare senza provocare una perdita di contatto tra detto cilindro di presa e il pezzo da lavorare.
2. - Apparecchio secondo la rivendicazione 1. in cui detto attuatore del cilindro di presa controlla la pressione del cilindro di presa da una forza di bloccaggio massima ad una forza zero.
3. - Apparecchio secondo la rivendicazione 1. in cui detto attuatore del cilindro di presa controlla la pressione del cilindro di presa proporzionalmente alla corrente elettrica applicata allo stesso.
4. - Apparecchio secondo la rivendicazione 1, in cui il meccanismo di comando comprende un motore elettrico fissato mediante boccole senza chiavetta a detto cilindro'di alimentazione.
5. - Apparecchio secondo la rivendicazione 1, in cui il meccanismo di comando comprende un meccanismo di comando a cinghia comprendente una cinghia di sincronizzazione collegata a detto cilindro di alimentazione ed un motore elettrico fissato mediante boccole senza chiavetta a detto cilindro di alimentazione.
6. - Apparecchio secondo la rivendicazione 1. comprendente inoltre un cilindro di sostegno per sopportare in rotazione detto cilindro di alimentazione .
7. Metodo per controllare un cilindro di presa in un gruppo di alimentazione di una pressa avente un cilindro di alimentazione, il metodo comprendendo le operazioni di: alimentare un pezzo da lavorare tra detto cilindro di presa e detto cilindro di alimentazione. appiicare una forza a detto cilindro di presa per creare una forza di presa massima tra detto cilindro di presa e il pezzo da lavorare per effettuare lo spostamento del pezzo da lavorare ad opera di detto cilindro di alimentazione, e rilasciare la forza precedentemente creata pur mantenendo detto cilindro di presa in contatto con il pezzo dà lavorare per il movimento del pezzo da lavorare mediante la pressa. 8. - Apparecchio per alimentare intermittentemente un pezzo da lavorare ad una pressa, l’apparecchio comprendendo: un cilindro di alimentazione, un cilindro di presa opposto a detto cilindro di alimentazione, il pezzo da lavorare passando tra detti cilindri. un meccanismo di comando a cinghia per azionare detto cilindro di alimentazione, e un attuatore del cilindro di presa collegato a detto cilindro di presa che durante il funzionamento dell'apparecchio modifica la pressione del cilindro di presa sviluppata tra il cilindro di presa e il pezzo da lavorare. 9. - Apparecchio secondo la rivendicazione 8. in cui detto meccanismo di comando della cinghia comprende una cinghia di sincronizzazione a doppia faccia, doppia dentatura collegata operativamente ad entrambi detto cilindro di alimentazione e a detto cilindro di presa. 10. - Apparecchio secondo la rivendicazione 8, in cui detto attuatore del cilindro d i presa controlla la pressione del cilindro di presa proporzionalmente alla corrente elettrica appiicata allo stesso.