ITVI20100252A1 - Macchina utensile per asportazione di truciolo - Google Patents

Description

Descrizione

Il presente trovato riguarda una macchina utensile per asportazione di truciolo, secondo la parte generale della rivendicazione 1.

Le macchine utensili per asportazione di truciolo, definite con il termine generico e complessivo di “centri di lavoro†, sono delle unità operative complesse, a tre o più assi, destinate alla produzione di pezzi delle più diverse tipologie e costituite sostanzialmente da un mandrino movimentato su più assi, da una tavola porta pezzo e da un magazzino utensili.

Nelle soluzioni costruttive di tipo noto la funzionalità e quindi la produttività complessiva dell’impianto à ̈ influenzata dai cosiddetti “tempi passivi†, cioà ̈ dalla durata di tutte quelle operazioni durante le quali non avviene l’asportazione del truciolo tramite l’utensile sul pezzo.

All’atto pratico un “tempo passivo†che influisce sulla produttività à ̈ quello determinato dal cambio utensili, cioà ̈ dall’operazione effettuata sul mandrino quando deve essere sostituito un utensile per eseguire una lavorazione successiva.

Tale inconveniente à ̈ stato parzialmente superato con la realizzazione dell’unità operatrice descritta nel documento brevettuale n.VI2002A000231 , dove il mandrino, il meccanismo di cambio utensili ed il magazzino utensili sono montati su un’unica struttura di supporto, che si movimenta sui tre assi“X-Y-Z†per poter lavorare il particolare montato sulla tavola porta pezzo.

Con tale soluzione costruttiva il tempo di cambio utensile à ̈ ridotto al minimo, grazie al fatto che il mandrino ed il magazzino portautensili sono posti in modo reciprocamente affiancato ed il cambio utensili si realizza senza dover eseguire degli spostamenti del mandrino sugli assi (X-Y), ma solamente con l’arretramento del suo stesso asse di lavoro (Z); tale cambio può avvenire in qualsiasi posizione del mandrino rispetto agli assi (X-Y), tramite un dispositivo cambia utensili costituito da un “polso rotante†, che ha la funzione di bloccare i due utensili in scambio reciproco tramite due pinze e scambiarne la loro posizione, dal mandrino al magazzino e viceversa, mediante un solo movimento rotatorio di 180°; ciò nonostante la produttività della macchina risulta ancora bassa per il fatto che comunque, durante questo periodo, l’utensile non à ̈ attivo, perché impegnato nell’operazione di cambio utensile.

Scopo del presente trovato à ̈ la realizzazione di una macchina utensile che, grazie ad una specifica combinazione di movimenti, in grado di ridurre ulteriormente il “tempo di cambio utensile†rispetto al “tempo passivo†riscontrabile nelle macchine utensili consimili di tipo noto ed, in particolare, rispetto all’unità operatrice descritta nel suddetto documento brevettuale.

Tale scopo à ̈ raggiunto con la realizzazione di una macchina utensile per asportazione di truciolo dotata di almeno quattro mandrini montati su due stazioni, rispettivamente due mandrini su una prima stazione S1 e due mandrini su una seconda stazione S2; detti mandrini sono disposti reciprocamente allineati nelle due direzioni “X†ed “Y†e muniti ognuno di un corrispondente magazzino utensili.

La macchina à ̈ inoltre munita di una struttura, che comprende una doppia tavola porta pezzo, dove i due pezzi da lavorare sono orientati nello spazio tridimensionale in modo che ogni pezzo venga presentato al corrispondente utensile sulle cinque facce del cubo che delimita il suddetto pezzo sottoposto a lavorazione in infinite posizioni; detta struttura à ̈ scorrevole orizzontalmente per posizionare i due pezzi in corrispondenza dei due mandrini, alternativamente, della prima stazione, oppure della seconda stazione, ciò che permette di posizionare i due pezzi in corrispondenza di due mandrini in lavorazione, mentre gli altri due mandrini sono impegnati nel cambio utensili.

Con tale forma di realizzazione il “tempo passivo†à ̈ costituito solamente dal tempo necessario per lo spostamento dei due pezzi dai due mandrini, dove hanno subito una prima specifica lavorazione, agli altri due mandrini, dove devono subire la successiva lavorazione, con due diversi utensili e viceversa, ossia dal tempo di spostamento dalfuna allaltra delle due stazioni di lavoro. All’atto pratico quindi la produttività della macchina di cui al trovato risulta notevolmente migliorata per le seguenti specificità operative:

- il tempo di spostamento dei due pezzi dai due mandrini di una stazione ai due mandrini dell’altra stazione risulta minimo, essendo i quattro mandrini disposti quasi praticamente accostati;

- quando i due pezzi sono in lavorazione con due mandrini, gli atri due mandrini eseguono il cambio utensili e si posizionano in attesa per l’operazione successiva.

Inoltre, sempre per ridurre al minimo il “tempo passivo†, il trovato prevede che la macchina si completi con un ruotatore che, affiancato alla macchina stessa, provvede alle fasi di carico/scarico automatico dei pezzi sul carrello porta pezzi. Il trovato verrà meglio definito con la descrizione di una sua possibile forma di realizzazione, resa a solo titolo di esempio non limitativo, con l’aiuto delle tavole di disegno allegale, dove:

- la fig. 1 (tav. I) rappresenta una vista in elevazione laterale dell’unità operatrice di cui al trovato;

- la fìg. 2 (tav. II) rappresenta una vista frontale, sezionata secondo la linea II-II di fig.1;

- le figg. 3-4 (tav. III) rappresentano le due fasi di lavoro sul pezzo in corrispondenza delle due stazioni di lavoro;

- la fig. 5 (tav. IV) rappresenta le fasi di carico/scarico dei pezzi in lavoro.

Come visibile nelle figg. 1-2, la macchina di cui al trovato comprende un centro di lavoro, indicato complessivamente con il riferimento 100, dove sono operativi i quattro mandrini M1.1, M2.1, M1.2 e M2.2, alimentati dai corrispondenti magazzini T1.1, T2.1,T1.2 e T2.2 ed un carrello porta pezzi, indicato complessivamente con il riferimento 1, dove sono posizionati i due pezzi da lavorare P.

Come visibile in fig.2, i quattro mandrini sono montati a coppie, precisamente la coppia di mandrini M1.1-M2.1 e la coppia M1.2-M2.2, su due distinti carri, indicati complessivamente con i riferimenti 20.1 e 20.2 , scorrevoli nella direzione “X†, sulle guide 21.

In tal modo à ̈ possibile variare l’interasse XI della coppia di mandrini Ml.l-M2.1 della prima stazione di lavoro S1 e dei mandrini M1.2-M2.2 della seconda stazione di lavoro S2 (vedi fig.l), per regolarlo con l’interasse X2 dei due pezzi P montati sulle rispettive tavole rotanti 3.

Sempre come visibile in fig.2, la struttura 1 à ̈ composta da due distinte ed indipendenti travi 4.1 e 4.2, su ognuna delle quali à ̈ posizionato il pezzo P, montato sul pallet 2, a sua volta appoggiato sulla tavola rotante 3; dette due travi sono a loro volta incernierate a brandeggio ai supporti laterali 5.1 e 5.2 e detti supporto sono scorrevoli sulle guide orizzontali 6, che si prolungano in direzione “Y†, per impegnarsi in una stazione di cambio pallet, indicata complessivamente con il riferimento 10.

Specificatamente, la soluzione costruttiva che prevede l’impiego di due distinte travi 4.1 e 4.2 permette la regolazione micrometrica dei centri di rotazione “C†delle tavole 3, lungo l’asse “Y†, per allinearli con gli assi delle due coppie di mandrini, rispettivamente con la coppia M.1.1-M2.1 della stazione di lavoro S1 e con la coppia M1.2-M2.2 della stazione di lavoro S2.

Operativamente, come si evince dall’osservazione della fig. 1, con la soluzione costruttiva di cui al trovato, essendo il carrello porta pezzi 1 scorrevole sulle guide 6, à ̈ possibile posizionare i due pezzi P in corrispondenza delle due stazioni di lavoro S1 e S2 alternativamente; ciò permette di avere i due pezzi P in lavorazione con i due utensili K1 e K2 mentre, contemporaneamente, avviene l’operazione di cambio degli utensile K3 e K4 (vedi fig. 3); terminata la lavorazione, con lo spostamento del carrello 1 si posizionano i due pezzi P in corrispondenza degli utensili K3 e K.4, per eseguire la successiva lavorazione, mentre, contemporaneamente, avviene l’operazione di cambio degli utensili K1 e K2. (vedi fig. 4).

All’atto pratico, i due pezzi P risultano sempre in lavorazione, tranne che per il minimo “tempo passivo†necessario per lo spostamento del carrello 1 nell’interasse “W†fra le due coppie di mandrini M1.1-M2.1 e M.1.2-M2.2 applicati sulle due stazioni di lavoro SI e S2.

Inoltre, come si evince dall’osservazione della fig. 2, dalla combinazione dei due movimenti rotatori presenti nel carrello 1, ovvero la rotazione attorno agli assi “C†delle tavole rotanti 3 e la rotazione a brandeggio, lungo l’asse “A†delle due travi 4.1 e 4.2, à ̈ possibile presentare agli utensili cinque facce del cubo che delimita il pezzo P in lavorazione, con infinite combinazioni di posizione, in modo molto rapido e preciso.

Come visibile nella fig1, al termine del ciclo di lavoro, il carrello 1 deposita i pezzi lavorati P nella stazione di cambio pallett 10, dove avviene lo scambio con i pezzi P1 da lavorare.

Operativamente, come si evince dalla fig. 5, il cambio pallet 10 comprende un ruotatore di carico 11, che aggancia i pallet 2 e 2.1, dove sono montati, rispettivamente, i due pezzi P lavorati ed i due pezzi P1 da lavorare (pos. A), li solleva (pos. B), li ruota di 180° sul piano orizzontale (pos. C) e si abbassa per posizionare i due nuovi pezzi P1 da lavorare sul carrello 1 ed i due pezzi lavorati P sulla tavola di carico/scarico 12.

Vantaggiosamente, per facilitare il posizionamento del pezzo in carico e la presa del pezzo lavorato, la tavola di carico/scarico 12 Ã ̈ del tipo rotante.

Il trovato così concepito à ̈ suscettibile di numerose varianti e modifiche ed i dettagli costruttivi possono essere diversi e tecnicamente equivalenti, purché il tutto rientri nell’ambito del concetto inventivo definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (2)

1. Rivendicazioni 1. MACCHINA UTENSILE PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO, che comprende un centro di lavoro (100), composto da una pluralità di unità operatrici, comprendenti un mandrino, una tavola porta pezzo ed un magazzino utensili montati su un’unica struttura di supporto, che si movimenta su due assi (“X-Z†), del tipo dove almeno quattro mandrini (M.1, M2.1, M1.2, M2.2) sono alimentati dai corrispondenti magazzini utensili (T1.1 , T2.1, T1.2, T2.2), detta macchina utensile caratterizzandosi per il fatto che i pezzi (P) da lavorare sono montati su un carrello porta pezzi (1) scorrevole orizzontalmente nella direzione (“Y†) di uno degli assi, per posizionare i pezzi (P), alternativamente, in corrispondenza dei mandrini (M1.1-M2T) applicati su una prima stazione di lavoro (SI) ed in corrispondenza del mandrini (M1.2-M2.2) applicati su una seconda stazione dì lavoro (S2), al fine di permettere di posizionare i pezzi (P) in corrispondenza dei mandrini in lavorazione, mentre gli altri mandrini, contemporaneamente, sono impegnati nell’operazione di cambio utensili e viceversa. 2. MACCHINA UTENSILE PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO, seconda la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il carrello porta pezzi (1) orienta i pezzi (P) nello spazio tridimensionale, in modo da presentarli ai corrispondenti mandrini in corrispondenza di infinite posizioni. 3 MACCHINA UTENSILE PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO, seconda la rivendicazione 2. caratterizzata dal fatto che il carrello porta pezzi (1) à ̈ costituito da due travi separate e distinte (4.1, 4.2), su ognuna delle quali à ̈ posizionato il pezzo (P), montato su un pallet (2), a sua volta appoggiato sulle tavole rotante (3), ognuna di dette due travi (4.1, 4.2) essendo incernierata al supporto laterale (5.1, 5.2) scorrevole sulla guida (6), ciò che permette la regolazione micrometrica dei centri di rotazione “C†delle tavole (3), lungo uno degli assi (Y), per allinearli con gli assi delle due coppie di mandrini (M.1.1, M2.1) della stazione di lavoro (S1) e con la coppia di mandrini (M1.2, M2.2) della stazione di lavoro (S2). 4. MACCHINA UTENSILE PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO, seconda la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che grazie alla combinazione dei due movimenti rotatori presenti nel carrello (1), ovvero la rotazione attorno agli assi (C) delle tavole rotanti (3) e la rotazione a brandeggio lungo l’asse (A) delle travi separate (4.1, 4.2), à ̈ possibile presentare agli utensili (K) le cinque facce del cubo che delimita il pezzo (P) in lavorazione, in corrispondenza di infinite posizioni. 5 MACCHINA UTENSILE PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO, seconda la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che le guide orizzontali (6) si impegnano in una stazione di cambio pallet (10), che provvede alle fasi di carico/scarico dei pezzi sul carrello porta pezzi (1). 6 MACCHINA UTENSILE PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO, seconda la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che la stazione di cambio pallett (10) comprende un ruotatore di carico (11 ), che aggancia i pallet (2, 2.1), dove sono montati, rispettivamente, i pezzi (P) lavorati ed i pezzi (PI) da lavorare, li solleva, li ruota di 180° e si abbassa per posizionare i nuovi pezzi (PI) da lavorare sul carrello (1) ed i pezzi lavorati (P) sulla tavola di carico/scarico (12 7 MACCHINA UTENSILE PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO, seconda la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto la tavola di carico/scarico (12) à ̈ del tipo rotante. 8. MACCHINA U TENSILE PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che almeno quattro mandrini sono montati a coppie, precisamente, la coppia di mandrini (M 1.1 M2.1) e la coppia di mandrini (M1.2, M2.2), su due distinti carri (20.1, 20.2), scorrevoli in una direzione (X) sulle guide (21), ciò rendendo la possibile variazione dell’interasse (XI ) della coppia di mandrini (M1.1 M2.1) della prima stazione di lavoro (SI) e dei mandrini (M1.2, M2.2) della seconda stazione di lavoro (S2) per regolarlo con l’interasse (X2) dei due pezzi (P) montati sulle rispettive tavole rotanti (3). 9. PROCEDIMEN TO DI LAVORO DELLA MACCHINA UTENSILE PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO, come descritta in una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i due pezzi (P) risultano sempre in lavorazione tranne che per il minimo “tempo passivo†necessario per lo spostamento del carrello (1) nell’interasse ( W) fra le due coppie di mandrini (M 1.1 M2.1 ) e (M.1.
2. 2, M2.2) applicati sulle due stazioni di lavoro (S 1 , S2). 10. PROCEDIMENTO DI LAVORO DELLA MACCHINA UTENSILE PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO, secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che il carrello porta pezzi (1), scorrevole sulle guide (6), posiziona i due pezzi (P) in corrispondenza delle due stazioni di lavoro (SI, S2) alternativamente, ciò permettendo di avere i due pezzi (P) in lavorazione con i due utensili (K1, K2) mentre, contemporaneamente avviene l’operazione di cambio degli utensili (K3, K4) e, terminata la lavorazione, con lo spostamento del carrello (1), si posizionano i due pezzi (P) in corrispondenza degli utensili (K3, K4), per eseguire la successiva lavorazione mentre, contemporaneamente, avviene l’operazione di cambio degli utensili (K1, K2).