ITUB20154937A1 - Improved processing device and relative method of operation. - Google Patents
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Description
Dispositivo di lavorazione perfezionato e relativo metodo di funzionamento Improved processing device and its method of operation
La presente invenzione riguarda un dispositivo di lavorazione perfezionato e relativo metodo di funzionamento. The present invention relates to an improved processing device and relative method of operation.
Più dettagliatamente l'invenzione concerne un dispositivo di lavorazione del legno, plastica, vetro, vetroresina e simili, studiato e realizzato, in particolare, per consentire la lavorazione di un pezzo in tutti i lati, in modo flessibile e durante una lavorazione in continuo, consentendo comunque un'elevata precisione di lavorazione. More in detail, the invention relates to a device for working wood, plastic, glass, fiberglass and the like, designed and manufactured, in particular, to allow the machining of a piece on all sides, in a flexible way and during continuous processing, still allowing high machining precision.
Nel seguito la descrizione sarà rivolta alla lavorazione di pezzi in legno, in particolare pezzi oblunghi in legno, ma è ben evidente come la stessa non debba essere considerata limitata a questo impiego specifico. In the following the description will be addressed to the processing of wooden pieces, in particular oblong wooden pieces, but it is very clear that the same should not be considered limited to this specific use.
Com'è ben noto attualmente esistono diverse tecnologie per il posizionamento di utensili di lavorazione del legno, per la corretta effettuazione di lavorazioni. Queste sono necessarie per consentire il corretto posizionamento di un utensile di lavorazione, come ad esempio una fresa o simili, in modo che lo stesso possa effettuare le lavorazioni necessarie adattandosi in modo automatico alla superficie del pezzo. As is well known, there are currently various technologies for the positioning of woodworking tools, for the correct execution of workings. These are necessary to allow the correct positioning of a machining tool, such as a milling cutter or the like, so that it can perform the necessary machining by automatically adapting to the surface of the piece.
In particolare, nel settore della lavorazione di travi in legno, o pezzi oblunghi in genere, questi ultimi sono spesso caratterizzati da superfici irregolari. Pertanto, occorre spesso disporre di sistemi di rilevazione delle irregolarità della superficie, per consentire un immediato adattamento della posizione dell'utensile per una corretta lavorazione della superficie del pezzo mediante l'utensile stesso. Infatti, spesso è necessario effettuare tasche in fresatura su dette travi in legno di forma prismatica. Il non corretto posizionamento dell'utensile di lavorazione può causare la non corretta profondità della tasca in fresatura, mentre il pezzo è bloccato sulle attrezzature della macchina tramite un sistema di morse. In particular, in the sector of processing wooden beams, or oblong pieces in general, the latter are often characterized by irregular surfaces. Therefore, it is often necessary to have systems for detecting surface irregularities, to allow immediate adaptation of the position of the tool for correct machining of the surface of the piece using the tool itself. In fact, it is often necessary to carry out milling pockets on said prismatic wooden beams. The incorrect positioning of the machining tool can cause the incorrect depth of the pocket in milling, while the piece is locked on the machine equipment by means of a clamp system.
In particolare, si consideri che le travi in legno disponibili sul mercato portano errori dimensionali dell'ordine del millimetro, e su queste vanno ricavate tasche la cui profondità rispetto alla superficie effettiva della trave non deve differire oltre pochi decimi di millimetri rispetto a quanto programmato. In particular, consider that the wooden beams available on the market carry dimensional errors of the order of a millimeter, and on these pockets must be obtained whose depth with respect to the actual surface of the beam must not differ by more than a few tenths of millimeters compared to what was programmed.
Non conoscendo la macchina a priori la posizione delle superfici effettive della trave da lavorare, è possibile risolvere il problema suindicato misurando la posizione effettiva delle superfici su cui la lavorazione va effettuata. Not knowing in advance the position of the actual surfaces of the beam to be machined, it is possible to solve the aforementioned problem by measuring the actual position of the surfaces on which the machining is to be carried out.
Attualmente sono disponibili diverse tecnologie per la rilevazione della superficie di un pezzo da lavorare. Dette tecnologie si suddividono principalmente in meccaniche ed ottiche. Several technologies are currently available for detecting the surface of a workpiece. These technologies are mainly divided into mechanical and optical.
Le tecnologie meccaniche prevedono dei dispositivi, noti nel settore anche come tastatori, che consistono sostanzialmente di organi volventi, come rotelle, scorrevoli sulla superficie del pezzo da lavorare mentre quest'ultimo viene movimentato, tale che, quando a causa di una irregolarità della superficie del pezzo detti organi volventi variano la loro posizione, sollevandosi o abbassandosi, consentono all'utensile, mediante un opportuno servocomando o una unità di controllo, di adattarsi a tali irregolarità così da effettuare correttamente la lavorazione anche sulla superficie irregolare. Mechanical technologies provide for devices, also known in the field as feelers, which substantially consist of rolling elements, such as wheels, sliding on the surface of the workpiece while the latter is being moved, such that, when due to an irregularity of the surface of the piece said rolling elements vary their position, by raising or lowering, allowing the tool, by means of an appropriate servo or control unit, to adapt to these irregularities so as to carry out the machining correctly even on the irregular surface.
Tali sistemi hanno un uso limitato perché non possono essere collocati in prossimità del gruppo operatore che deve effettuare al lavorazione, andando quindi ad effettuare la misurazione della superficie in posizioni lontane da quella dove la misurazione sarebbe necessaria. Il problema viene evidenziato maggiormente nel caso di macchine dotate di teste birotative flessibili (c.d.macchine a 5 assi), le quali hanno tipicamente un inviluppo di dimensioni elevate che costringe a posizionare il sensore in posizioni ancor più distanti. These systems have a limited use because they cannot be placed in the vicinity of the operating unit that must perform the processing, thus going to carry out the measurement of the surface in positions far from that where the measurement would be necessary. The problem is highlighted more in the case of machines equipped with flexible bi-rotary heads (so-called 5-axis machines), which typically have a large envelope that forces the sensor to be positioned in even more distant positions.
Le tecnologie basate su sistemi ottici prevedono in genere l'utilizzo di un dispositivo laser che emette un raggio verso la superficie. In base al tempo che il raggio impiega a diffondersi sulla superficie ed all'intensità del raggio diffuso, il sistema dotato di detto dispositivo è in grado di rilevare, in tempo reale e con elevata precisione, la distanza della superficie da lavorare rispetto a un riferimento fisso, così da adattare, di conseguenza, la posizione dell'utensile di lavorazione. Technologies based on optical systems generally involve the use of a laser device that emits a beam towards the surface. Based on the time it takes the ray to spread over the surface and the intensity of the diffused ray, the system equipped with this device is able to detect, in real time and with high precision, the distance of the surface to be machined with respect to a reference. fixed, so as to adapt the position of the machining tool accordingly.
Un esempio di dispositivo di lavorazione basato sulla tecnologia ottica è descritto nel brevetto europeo n. EP1038644B1. In tale brevetto è descritto un dispositivo di lavorazione che equipaggia un emettitore laser ad esso solidale. In tal modo, a seguito di un modo relativo tra il pezzo da lavorare ed il dispositivo di lavorazione, il dispositivo emettitore laser calcola in tempo reale le variazioni della distanza della superficie, dovuta ad eventuali imperfezioni superficiali. In tal modo, una unità logica di controllo, regola la posizione del dispositivo di lavorazione, conseguentemente alle rilevazioni del dispositivo emettitore laser. An example of a processing device based on optical technology is described in European patent no. EP1038644B1. In this patent a processing device is described which equips a laser emitter integral with it. In this way, following a relative mode between the workpiece and the processing device, the laser emitting device calculates in real time the variations in the distance of the surface, due to any surface imperfections. In this way, a logic control unit adjusts the position of the working device, consequently to the detections of the laser emitting device.
Un problema dei dispositivi secondo la tecnica nota è che possono effettuare lavorazioni su una superficie del pezzo alla volta. Questo comporta che, nel caso in cui occorra effettuare diverse lavorazioni su diverse facce (ad esempio fresature o fori mediante trapani), occorre effettuare diversi passaggi del pezzo. A problem of the devices according to the known art is that they can carry out machining on one surface of the piece at a time. This means that, in the event that it is necessary to carry out different machining operations on different faces (for example milling or holes using drills), it is necessary to carry out several passages of the piece.
Appare evidente come questa procedura sia onerosa in termini di tempi di lavorazione e, quindi, economici. It is clear that this procedure is expensive in terms of processing times and, therefore, economic.
Alla luce di quanto sopra, è, pertanto, scopo della presente invenzione quello di proporre un dispositivo di lavorazione che presenti una struttura flessibile, tale da consentire la lavorazione del pezzo su qualunque faccia durante il movimento o passaggio del pezzo stesso. In light of the above, it is therefore an object of the present invention to propose a machining device which has a flexible structure, such as to allow the workpiece to be machined on any face during the movement or passage of the workpiece.
Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione un dispositivo di lavorazione, per la lavorazione di superfici di un pezzo da lavorare in legno, plastica, vetroresina, vetro e simili, comprendente una testa di lavorazione, in grado di muoversi di moto relativo rispetto a detto pezzo da lavorare secondo tre assi di traslazione, ed in grado di ruotare rispetto ad un primo asse di rotazione, detta testa di lavorazione comprendendo una unità portamandrino, provvista di un mandrino, detta unità portamandrino essendo accoppiata in rotazione a detta testa di lavorazione intorno a un secondo asse di rotazione, e un dispositivo di rilevazione della distanza, solidale con detta unità portamandrino, atto a rilevare la distanza di detta unità portamandrino dalla superficie di detto pezzo da lavorare. Therefore, the specific object of the present invention is a processing device, for the processing of surfaces of a piece to be worked in wood, plastic, fiberglass, glass and the like, comprising a processing head, capable of moving relative to said piece. to be machined according to three translation axes, and able to rotate with respect to a first rotation axis, said machining head comprising a spindle-holder unit, provided with a spindle, said spindle-holder unit being coupled in rotation to said machining head around a second axis of rotation, and a distance detection device, integral with said spindle-holder unit, adapted to detect the distance of said spindle-holder unit from the surface of said workpiece.
Sempre secondo 1'invenzione, detta testa di lavorazione può comprendere una forcella e dal fatto che detta unità portamandrino è accoppiata in rotazione a detta forcella. Again according to the invention, said machining head can comprise a fork and by the fact that said spindle-holder unit is coupled in rotation to said fork.
Ancora secondo l'invenzione, detta unità portamandrino può comprende un mandrino, al quale è accoppiato un utensile di lavorazione, come una fresa, un trapano e simili. Still according to the invention, said spindle-holder unit can comprise a spindle, to which a machining tool is coupled, such as a cutter, a drill and the like.
Ulteriormente secondo l'invenzione, detto primo asse di rotazione e detto secondo asse di rotazione possono essere orientati perpendicolarmente tra loro. Furthermore, according to the invention, said first rotation axis and said second rotation axis can be oriented perpendicularly to each other.
Vantaggiosamente secondo l'invenzione, detto dispositivo di rilevazione della distanza può essere di tipo ottico e/o senza contatto. Advantageously according to the invention, said distance detection device can be of the optical and / or contactless type.
Sempre secondo l'invenzione, detto dispositivo di rilevazione della distanza può comprendere un dispositivo di emissione laser, atto a emettere un raggio laser per intercettare la superficie del pezzo da lavorare, tale che detto raggio, diffondendosi, consente a detto dispositivo di rilevazione della distanza di rilevare la distanza del punto della superficie di detto pezzo da lavorare intercettato dal raggio laser. Always according to the invention, said distance detection device can comprise a laser emission device, able to emit a laser beam to intercept the surface of the workpiece, such that said beam, by spreading, allows said distance detection device detecting the distance of the point of the surface of said workpiece intercepted by the laser beam.
Vantaggiosamente secondo l'invenzione, detto dispositivo di rilevazione della distanza può comprendere sensori ottici a tempo di volo e/o sensori ad ultrasuoni e/o sensori ad effetto Hall e/o sensori ad infrarossi. Advantageously according to the invention, said distance detection device can comprise optical time-of-flight sensors and / or ultrasonic sensors and / or Hall-effect sensors and / or infrared sensors.
Ancora secondo l'invenzione, detto dispositivo di rilevazione della distanza può essere accoppiato al lato di detta unità portamandrino. Still according to the invention, said distance detection device can be coupled to the side of said spindle-holder unit.
Ulteriormente secondo l'invenzione, detto dispositivo può comprendere mezzi di movimentazione di detta testa di lavorazione lungo due o tre assi di traslazione, e può comprendere primi mezzi attuatori per la rotazione di detta testa di lavorazione intorno a detto primo asse di rotazione, e detto dispositivo può comprendere secondi mezzi attuatori per la rotazione di detta unità portamandrino intorno a detto secondo asse di rotazione. Further according to the invention, said device can comprise means for moving said processing head along two or three translation axes, and can comprise first actuator means for rotating said processing head around said first rotation axis, and said device can comprise second actuator means for rotating said spindle-holder unit about said second axis of rotation.
Vantaggiosamente secondo l'invenzione, detto dispositivo può comprendere una unità logica di controllo, collegata a detto dispositivo di rilevazione della distanza a detti mezzi di movimentazione, a detti primi mezzi attuatori e a detti secondi mezzi attuatori, tale che, sulla base delle rilevazioni di detto dispositivo di rilevazione della distanza, detta unità logica di controllo orienti nello spazio detta testa di lavorazione e detta unità portamandrino. Advantageously according to the invention, said device can comprise a logic control unit, connected to said device for detecting the distance to said movement means, to said first actuator means and to said second actuator means, such that, on the basis of the detections of said distance detection device, said logic control unit orienting said machining head and said spindle-holder unit in space.
Forma ulteriore oggetto della presente invenzione un metodo di funzionamento di un dispositivo di lavorazione per la lavorazione della superficie di un pezzo da lavorare in legno, plastica, vetroresina, vetro e simili, comprendente le fasi di: (a) fornire detto pezzo da lavorare avente una porzione della superficie da lavorare; (b) fornire una testa di lavorazione in grado di muoversi di moto relativo rispetto a detto pezzo da lavorare secondo tre assi di traslazione, ed in grado di ruotare rispetto ad un primo asse di rotazione, detta testa di lavorazione comprendendo una unità portamandrino, provvista di un mandrino, detta unità portamandrino essendo accoppiata in rotazione a detta testa di lavorazione intorno a un secondo asse di rotazione; (c) fornire un dispositivo di rilevazione della distanza, solidale con detta unità portamandrino, atto a rilevare la distanza di detta unità portamandrino da detta porzione di superficie da lavorare di detto pezzo; (d) orientare nello spazio detta testa di lavorazione, per la lavorazione di detta porzione della superficie di detto pezzo; (e) rilevare la distanza di detta unità portamandrino da detta porzione di superficie da lavorare di detto pezzo; e (f) regolare la posizione di detta unità portamandrino rispetto a detta porzione di superficie da lavorare di detto pezzo. A further object of the present invention is a method of operation of a working device for working the surface of a workpiece made of wood, plastic, fiberglass, glass and the like, comprising the steps of: (a) providing said workpiece having a portion of the surface to be machined; (b) to provide a machining head capable of moving relative to said workpiece according to three translation axes, and capable of rotating with respect to a first axis of rotation, said machining head comprising a spindle-holder unit, provided of a spindle, said spindle-holder unit being coupled in rotation to said machining head about a second axis of rotation; (c) providing a distance detection device, integral with said spindle-holder unit, adapted to detect the distance of said spindle-holder unit from said portion of the surface to be machined of said workpiece; (d) orienting said machining head in space, for machining said portion of the surface of said workpiece; (e) detecting the distance of said spindle-holder unit from said portion of the surface to be machined of said workpiece; and (f) adjusting the position of said spindle-holder unit with respect to said portion of the surface to be machined of said workpiece.
Sempre secondo l'invenzione, detta fase di orientamento può prevedere l'orientamento di detta testa di lavorazione secondo cinque gradi di libertà. Always according to the invention, said orientation step can provide for the orientation of said machining head according to five degrees of freedom.
Ancora secondo l'invenzione, detta fase di orientamento può comprendere la traslazione di detta testa di lavorazione rispetto ad almeno uno di detti tre assi di traslazione, la rotazione di detta testa di lavorazione rispetto a detto primo asse di rotazione e la rotazione di detta unità portamandrino rispetto a detto secondo asse di rotazione. Still according to the invention, said orientation step can comprise the translation of said processing head with respect to at least one of said three translation axes, the rotation of said processing head with respect to said first axis of rotation and the rotation of said unit spindle holder with respect to said second rotation axis.
Vantaggiosamente secondo l'invenzione, detta unità portamandrino può comprendere un mandrino, al quale è accoppiato un utensile di lavorazione, come una fresa, un trapano e simili. Advantageously according to the invention, said spindle-holder unit can comprise a spindle, to which a machining tool is coupled, such as a cutter, a drill and the like.
Ulteriormente secondo l'invenzione, detta fase (f) di regolazione della posizione di detta unità portamandrino può avvenire successivamente alla rilevazione di detta distanza di detta unità portamandrino da una porzione predefinita di superficie da lavorare di detto pezzo. Further according to the invention, said step (f) of adjusting the position of said spindle-holder unit can take place after detecting said distance of said spindle-holder unit from a predefined portion of the surface to be machined of said piece.
Sempre secondo l'invenzione, detta fase (f) di regolazione della posizione di detta unità portamandrino può avvenire mentre avviene la fase di rilevazione di detta distanza di detta unità portamandrino da detta porzione di superficie da lavorare di detto pezzo. Still according to the invention, said step (f) of adjusting the position of said spindle-holder unit can take place while the step of detecting said distance of said spindle-holder unit from said portion of the surface to be machined of said piece takes place.
La presente invenzione verrà ora descritta a titolo illustrativo ma non limitativo, secondo le sue preferite forme di realizzazione, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui: la figura 1 mostra una vista laterale del dispositivo di lavorazione perfezionato secondo la presente invenzione; The present invention will now be described for illustrative but not limitative purposes, according to its preferred embodiments, with particular reference to the figures of the attached drawings, in which: figure 1 shows a side view of the improved processing device according to the present invention;
la figura 2 mostra una vista anteriore del dispositivo secondo la figura 1; e figure 2 shows a front view of the device according to figure 1; And
la figura 3 mostra una vista dal basso del dispositivo secondo la figura 1. Figure 3 shows a bottom view of the device according to Figure 1.
Nelle varie figure le parti simili verranno indicate con gli stessi riferimenti numerici. In the various figures similar parts will be indicated with the same numerical references.
Facendo riferimento alle figure allegate, si osserva un dispositivo di lavorazione 1 secondo la presente invenzione. With reference to the attached figures, a processing device 1 according to the present invention can be seen.
Detto dispositivo di lavorazione 1 comprende essenzialmente una testa di lavorazione 2, alla quale è accoppiato operativamente un utensile di lavorazione 3 per la lavorazione di un pezzo P, ed un dispositivo di rilevazione della distanza 4. Said machining device 1 essentially comprises a machining head 2, to which a machining tool 3 is operatively coupled for machining a piece P, and a distance detection device 4.
La testa di lavorazione 2 comprende sostanzialmente una forcella 21, che nella presente forma di realizzazione è a braccio singolo, in grado di ruotare rispetto a un primo asse A, mediante primi mezzi attuatori (non mostrati nelle figure). Detto primo asse A nel caso in esame è disposto perpendicolarmente rispetto al pezzo P. The machining head 2 substantially comprises a fork 21, which in the present embodiment has a single arm, capable of rotating with respect to a first axis A, by means of first actuator means (not shown in the figures). Said first axis A in the case in question is arranged perpendicular to the piece P.
Detta testa di lavorazione 2 comprende anche un unità portamandrino 22, accoppiata in rotazione ha detta forcella 21, in modo da poter ruotare rispetto a un secondo asse di rotazione B, perpendicolare a detto asse A, mediante secondi mezzi attuatori (non mostrati nelle figure). Detta unità portamandrino 22 comprende a sua volta un mandrino 23. Said machining head 2 also comprises a spindle-holder unit 22, coupled in rotation to said fork 21, so as to be able to rotate with respect to a second rotation axis B, perpendicular to said axis A, by means of second actuator means (not shown in the figures) . Said spindle-holder unit 22 in turn comprises a spindle 23.
L'utensile di lavorazione 3, che nel caso in esame è una fresa, ma che può essere qualsiasi altra utensile di lavorazione, è operativamente accoppiato a detto mandrino 23 di detta unità portamandrino 22. The machining tool 3, which in the case in question is a milling cutter, but which can be any other machining tool, is operatively coupled to said spindle 23 of said spindle-holder unit 22.
Detta testa di lavorazione 2 è mobile, mediante opportuni mezzi di movimentazione, rispetto a tre assi cartesiani X, Y, Z (nelle figure allegate l'asse Y è indicato con un cerchietto ed è inteso uscente dal foglio). Said processing head 2 is movable, by means of suitable handling means, with respect to three Cartesian axes X, Y, Z (in the attached figures the Y axis is indicated with a circle and is understood to come out of the sheet).
In tal modo, detta testa di lavorazione 2 è una testa a cinque assi, tale da poter orientare l'utensile di lavorazione 3 rispetto a 5 gradi di libertà: In this way, said machining head 2 is a five-axis head, such as to be able to orient the machining tool 3 with respect to 5 degrees of freedom:
due gradi di libertà di rotazione, rispetto agli assi di rotazione A e B; e two degrees of freedom of rotation, with respect to the rotation axes A and B; And
tre gradi di libertà di traslazione, rispetto ai tre assi cartesiani suindicati X, Y, Z. three degrees of freedom of translation, with respect to the three Cartesian axes indicated above X, Y, Z.
Il dispositivo di rilevazione della distanza 4 è solidale a detta unità portamandrino 22, cosicché, quando quest'ultimo viene disposto nello spazio secondo i 5 gradi di libertà di detta testa di lavorazione 2, detto dispositivo di rilevazione della distanza 4 viene movimentato nello spazio rigidamente con detta unità portamandrino 22 e, quindi, con detto utensile di lavorazione 3. The distance detection device 4 is integral with said spindle-holder unit 22, so that, when the latter is arranged in the space according to the 5 degrees of freedom of said machining head 2, said distance detection device 4 is moved rigidly in the space. with said spindle-holder unit 22 and, therefore, with said machining tool 3.
Detto dispositivo di rilevazione della distanza 4 è in grado di emettere un raggio laser 41 per intercettare la superficie del pezzo P da lavorare, tale che detto raggio, diffondendosi, consente a detto dispositivo di rilevazione della distanza 4 di calcolare la distanza da esso del punto 42 della superficie di detto pezzo P da lavorare intercettato dal raggio laser 41. Said distance detection device 4 is capable of emitting a laser beam 41 to intercept the surface of the workpiece P to be machined, such that said beam, by spreading, allows said distance detection device 4 to calculate the distance from it to the point 42 of the surface of said piece P to be machined intercepted by the laser beam 41.
In ulteriori forme di realizzazione, il dispositivo di rilevazione della distanza può essere di tipo ottico o in generale senza contatto (contactless) e comprendere, oltre ai mezzi per emettere un raggio laser, anche sensori ottici a tempo di volo e/o sensori ad ultrasuoni e/o sensori ad effetto Hall e/o sensori ad infrarossi. In further embodiments, the distance detection device can be of the optical type or generally without contact (contactless) and comprise, in addition to the means for emitting a laser beam, also optical time-of-flight sensors and / or ultrasonic sensors. and / or Hall effect sensors and / or infrared sensors.
Naturalmente, la testa di lavorazione 2 è movimentata nello spazio mediante opportuni organi motorizzati di tipo noto non mostrati nelle figure. In particolare, è possibile disporre detta testa di lavorazione 2 all'estremità di un braccio o su un equipaggio mobile su un impianto a ponte. Naturally, the machining head 2 is moved in space by means of suitable motorized members of a known type not shown in the figures. In particular, it is possible to arrange said processing head 2 at the end of an arm or on a mobile device on a bridge plant.
In genere, inoltre, si consideri che il grado di libertà relativo all'asse X e in genere assolto dal movimento relativo tra il pezzo P e la testa di lavorazione 2. Furthermore, it is generally considered that the degree of freedom relative to the X axis is generally absolved by the relative movement between the piece P and the machining head 2.
Il dispositivo di lavorazione comprende anche una unità logica di controllo, non mostrata nella figura, che può essere integrata nella logica di controllo generale dell'impianto su cui il dispositivo 1 è installato. The processing device also comprises a control logic unit, not shown in the figure, which can be integrated into the general control logic of the plant on which the device 1 is installed.
Il funzionamento del dispositivo di lavorazione 1 sopra descritto si svolge nel modo seguente. The operation of the processing device 1 described above takes place as follows.
Si consideri il pezzo P mobile lungo la direzione dell'asse X come indicato in figura 1 o in figura 3. Consider the piece P moving along the direction of the X axis as indicated in figure 1 or in figure 3.
In tal caso, il dispositivo di rilevazione della distanza 4 è disposto anteriormente all'utensile di lavorazione 3. In tal modo, mentre il pezzo di lavorazione viene movimentato lungo detto asse X, il dispositivo di rilevazione della distanza 4 rileva la superficie prima che avvenga la lavorazione della presa dell'utensile 3. In this case, the distance detection device 4 is arranged in front of the machining tool 3. In this way, while the workpiece is moved along said X axis, the distance detection device 4 detects the surface before it occurs. the machining of the tool grip 3.
Come si osserva, mentre il pezzo da lavorare P scorre, detto dispositivo di rilevazione della distanza 4 rileva costantemente la distanza da esso alla superficie ancora da lavorare del pezzo P, che è proporzionale alla distanza della porta mandrino 23 da detta superficie del pezzo P. In tal modo, in caso di irregolarità superficiale, la lunghezza del raggio laser 41 varierebbe. Tale informazione viene immediatamente trasmessa all'unità logica di controllo così da azionare gli organi di movimentazione di detta testa di lavorazione 2 e detti primi e secondi mezzi attuatori, in modo da orientare nello spazio tridimensionale detta testa di lavorazione 2 nonché in modo da orientare rispetto anche agli altri 2 gradi di libertà, asse A e asse B, l'unità portamandrino 22 e di conseguenza l'utensile di lavorazione 3. As can be seen, while the workpiece P is sliding, said distance detection device 4 constantly detects the distance from it to the surface still to be machined of the workpiece P, which is proportional to the distance of the spindle holder 23 from said surface of the workpiece P. In this way, in the event of surface irregularities, the length of the laser beam 41 would vary. This information is immediately transmitted to the logic control unit so as to actuate the moving members of said processing head 2 and said first and second actuator means, so as to orient said processing head 2 in the three-dimensional space as well as in such a way as to orient with respect also to the other 2 degrees of freedom, axis A and axis B, the spindle-holder unit 22 and consequently the machining tool 3.
In una ulteriore modalità di funzionamento il dispositivo di rilevazione della distanza 4 può effettuare la misurazione della distanza in un punto del pezzo P da lavorare quando l'utensile 3 non è ancora impegnato su detto pezzo P. Successivamente, il dispositivo di lavorazione 1 viene posizionato in modo che detto utensile 3 esegua la lavorazione con la profondità appropriata. In a further operating mode, the distance detection device 4 can measure the distance in a point of the piece P to be machined when the tool 3 is not yet engaged on said piece P. Subsequently, the processing device 1 is positioned so that said tool 3 performs the machining with the appropriate depth.
Come si osserva, nel caso in cui fosse necessario effettuare una lavorazione su una superficie laterale del pezzo P da lavorare, sarebbe sufficiente ruotare rispetto all'asse B l'unità portamandrino 22 di circa 90°. In tal modo, l'utensile 3 si troverebbe a lavorare la faccia dalla laterale del pezzo P e, nello stesso tempo, il dispositivo di rilevazione della distanza 4, poiché ruoterebbe solidalmente a detta unità portamandrino 22, si troverebbe ad avere il raggio laser 41 automaticamente sulla nuova superficie da lavorare dell'utensile di lavorazione 3. As can be seen, if it were necessary to perform a machining on a lateral surface of the piece P to be machined, it would be sufficient to rotate the spindle-holder unit 22 by about 90 ° with respect to axis B. In this way, the tool 3 would have to machine the side face of the piece P and, at the same time, the distance detection device 4, since it would rotate integrally with said spindle-holder unit 22, would have the laser beam 41 automatically on the new surface to be machined of the machining tool 3.
Un vantaggio del dispositivo di lavorazione secondo la presente invenzione è quello di consentire la lavorazione mediante un utensile di qualsiasi faccia del pezzo da lavorare, consentendo l'adattamento automatico ad eventuali imperfezioni della superficie dello stesso. An advantage of the machining device according to the present invention is that of allowing the machining by means of a tool of any face of the piece to be machined, allowing automatic adaptation to any imperfections of the surface thereof.
Un ulteriore vantaggio del dispositivo secondo la presente invenzione è quello di effettuare misurazioni in continuo, permettendo di ottenere scansioni delle superfici effettive, e quindi, come caso particolare, di misurare anche la posizione di superfici in direzione ortogonale alla direzione dell'asse del mandrino. A further advantage of the device according to the present invention is that of carrying out continuous measurements, allowing scans of the actual surfaces to be obtained, and therefore, as a particular case, also measuring the position of surfaces in a direction orthogonal to the direction of the spindle axis.
È anche vantaggio della presente invenzione il fatto che il sistema risulta di attuazione molto rapida permettendo una migliore produttività della macchina. It is also an advantage of the present invention that the system can be implemented very quickly, allowing a better productivity of the machine.
La presente invenzione è stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo le sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti del ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate. The present invention has been described for illustrative, but not limitative purposes, according to its preferred embodiments, but it is to be understood that variations and / or modifications may be made by those skilled in the art without thereby departing from the relative scope of protection, such as defined by the attached claims.
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