CH621503A5

CH621503A5 - Self-adaptive machining centre for programmable automation

Info

Publication number: CH621503A5
Application number: CH1104076A
Authority: CH
Inventors: Mario Salmon
Original assignee: Olivetti & Co Spa
Priority date: 1975-09-03
Filing date: 1976-08-31
Publication date: 1981-02-13
Also published as: FR2322693B1; DE2640257A1; NO151851B; NO763023L; JPS598501B2; US4145802A; JPS5232185A; FR2322694A1; IT1047161B; JPS5232184A; GB1566444A; DE2640257C2; FR2322693A1; SE431132B; SU878184A3; SE7609657L; CA1084735A; SE428183B; DE2640256A1; FR2322694B1

Description

La presente invenzione si riferisce ad un centro di lavorazione autoadattativo per automazione programmabile secondo il preambolo della rivendicazione 1.

Nei centri di lavorazione ad altissima precisione il movimento relativo tra il pezzo da lavorare ed una determinata testa operatrice viene comandato a controllo numerico mediante apparecchiature molto costose che garantiscono una precisione molto alta. Questi centri di lavorazione operano soddisfacentemente con delle teste operatrici munite di utensili, ad esempio a forare, ma non possono adattarsi per teste operatrici di montaggio, in cui deve essere raggiunta con precisione una certa posizione del pezzo, la quale non può essere determinata esattamente a priori a causa di tolleranze di lavorazioni precedenti o giochi di catene cinematiche già montate, come ad esempio per accoppiare tra loro due parti meccaniche.

Sono già state proposte delle apparecchiature capaci di portare un determinato utensile con una certa approssimazione su una data posizione di un pezzo e di saggiare successivamente il pezzo stesso secondo una predeterminata legge fino ad arrestarlo esattamente nella posizione voluta. In un'altra apparecchiatura nota è anche stato proposto un dispositivo autoadattativo tattile in cui il portautensile è munito di sensori che in funzione dello sfasamento, ad esempio del perno col foro, provocano mediante servomotori un corrispondente spostamento del portautensile. Entrambe queste apparecchiature note richiedono per il comando del pezzo delle apparecchiature elettroniche molto sofisticate e costose. Esse hanno inoltre l'inconveniente di risultare meccanicamente rigide, per cui il mancato funzionamento del controllo elettronico può danneggiare l'apparecchiatura.

Il problema tecnico che l'invenzione si propone di risolvere consiste nel creare un centro di lavorazione autoadattativo che non richieda alcuna apparecchiatura di controllo del movimento dopo il posizionamento approssimato del pezzo e che si presti sia a posizionare un utensile di lavorazione, sia a posizionare un utensile di montaggio.

Questo problema tecnico viene risolto dal centro di lavorazione autoadattativo secondo l'invenzione, il quale è definito dalla parte caratterizzante della rivendicazione 1.

Secondo una forma d'esecuzione dell'invenzione, la testa operatrice è spostabile secondo almeno due coordinate ad opera di corrispondenti motori a passo, detta unità di controllo numerico alimentando ciascun motore a passo con un numero di impulsi elettrici proporzionali alla corsa da effettuare.

Secondo un'altra forma d'esecuzione dell'invenzione, detto centro di lavorazione è munito da mezzi collegati a detta unità di controllo e a detti motori a passo e azionabili selettivamente per disattivare detta unità di controllo e consentire il controllo della testa operatrice da parte dell'operatore in alternativa a detta unità di controllo, un'unità di registrazione essendo attivabile selettivamente per registrare su detta unità di programma una serie di istruzioni corrispondenti a una serie di operazioni del centro di lavorazione controllate dall'operatore.

Secondo un'ulteriore forma d'esecuzione dell'invenzione, sono previste almeno due teste operatrici controllabili da unità di controllo e da unità di programma separate, detta unità centrale di elaborazione essendo atta a coordinare le dette unità di controllo in funzione della durata delle rispettive operazioni, delle posizioni di lavoro dei diversi utensili e delle dimensioni di ingombro di dette teste.

I vantaggi dell'invenzione appariranno chiari dalla seguente descrizione di due forme preferite di esecuzione dell'invenzione, fatta a titolo esemplificativo, con riferimento agli annessi disegni, in cui:

fig. 1 è una vista prospettica schematica di un centro di lavorazione secondo l'invenzione;

fig. 2 è una sezione mediana parziale di una prima forma di esecuzione del dispositivo tattile autoadattivo;

fig. 3 è una sezione mediana parziale di una seconda forma di esecuzione del dispositivo tattile autoadattivo;

fig. 4 è una sezione secondo la linea IV-IV di fig. 3;

fig. 5 è uno schema del dispositivo di controllo del centro di lavorazione di fig. 1;

fig. 6 è una vista parzialmente sezionata di un dettaglio di una variante del dispositivo di fig. 3;

figg. 7a e 7f rappresentano schematicamente una serie di fasi della lavorazione effettuata dalla variante di fig. 6;

fig. 8 è un diagramma di flusso delle fasi di lavorazioni di uno specifico montaggio effettuato dal centro di fig. 1.

Centro di lavorazione

II centro di lavorazione può essere succintamente descritto come un sistema dotato di due teste operatrici, ognuna con tre gradi di libertà, traslazioni X, Y, Z, controllati da una unica unità di governo composta da un hardware elettronico specifico e da un minicomputer.

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Con riferimento alla fig. 1, con 11 è genericamente indicato un bancale di un centro di lavorazione, il quale è munito di una tavola portapezzo fissa 12, su cui viene fissato un pezzo da lavorare 10. Al bancale 11 sono fissate due coppie di montatori 13 e 14 collegati fra di loro da due traverse o rotaie 15. La rotaia posteriore 15 porta una cremagliera fissa

16. Sulle due rotaie 15 possono scorrere una serie di carrelli

17, ciascuno dei quali comprende un pignone in impegno con la cremagliera fissa 16 e atto ad essere ruotato da un motore a passo 20. Questo viene comandato, mediante un numero di impulsi proporzionale allo spostamento che il carrello deve effettuare lungo l'asse X da una corrispondente unità di controllo 21 (fig. 5) dotata di memoria interna e nota in sé, per cui non sarà spiegata in dettaglio.

Ciascun carrello 17 (fig. 1) comprende una rotaia trasversale 22 con cui collabora una serie di rallini di un supporto 24 di una corrispondente testa operatrice, genericamente indicata con 25.

Il supporto 24 è munito inoltre di un pignone 27 che impegna una cremagliera 26 fissa sul carrello 17 ed è comandato da un secondo motore a passo 28 controllato dall'unità 21 (fig. 5) per lo spostamento della testa operatrice 25 lungo l'asse Y.

Il supporto 24 è munito di un terzo pignone 31 (fig. 2) ruotato da un terzo motore a passo 32 anch'esso controllato dall'unità 21. Il pignone 31 si impegna con la cremagliera 33 ricavata in un canotto 34 della testa operatrice 25 per lo spostamento della testa lungo l'asse Z. Al canotto 34 è collegato amovibilmente un portautensile genericamente indicato con 40.

Tutti i moti sono ottenuti con cuscinetti a sfera che scorrono su guide rettificate, la ripresa dei giochi e gli allineamenti sono ottenuti tramite eccentrici non segnati in figura. Gli azionamenti sono ottenuti con motori a passo e con pignone-cremagliera. Tra motore e pignone è inserito un riduttore: ad ogni passo del motore corrisponde un avanzamento di 0,05 mm che rappresenta quindi la massima possibilità di discriminazione del sistema. Per garantire la massima modularità, tutti gli azionamenti sono indipendenti ed identici tra loro: in particolare motori, riduttori e pignoni sono gli stessi per tutti gli assi.

Il campio del portautensile 40 a seconda della lavorazione da effettuare, si effettua automaticamente. A questo scopo, su una parete 240 (fig. 1) è montata una rastrelliera 41, in cui sono disposti in posizione predeterminata i vari portautensili 40 da usare. Un'apparecchiatura di programma, genericamente indicata con 42 (fig. 5), è atta a fornire a ciascuna unità 21 le informazioni necessarie ai motori a passo 20, 28 e 32 per consentire alla testa 25 il deposito dell'utensile che ha lavorato nella rispettiva posizione, la ricerca del nuovo utensile, la presa del nuovo utensile dalla rastrelliera 41 e il posizionamento della testa 25 nella posizione richiesta rispetto al pezzo 10.

Il centro di lavorazione descritto si riferisce ad applicazioni che richiedono un governo punto a punto, in cui la precisione richiesta è relativa soltanto ai punti finali di ogni traiettoria.

La programmazione della macchina a controllo numerico prevede la stesura e la memorizzazione su un supporto della lista di istruzioni da impartire alla macchina, eventualmente con la possibilità di procedure di editing che consentono di modificare alcuni dati, qualora i risultati della lavorazione non corrispondano alle ipotesi del programmatore.

In particolare la programmazione richiede le seguenti peculiarità: memorizzazione dati e istruzioni, lettura in sequenza i dati memorizzati, esecuzione di computazioni; per realizzare ad es. interpolazioni lineari o circolari, visualizzazione stampa di dati relativi all'andamento della lavorazione, colloqui con apparecchiature EDP di grande potenza per risolvere situazioni di emergenza.

Affinché il sistema presenti una grande genericità e sia rapidamente convertibile da un tipo di applicazione ad un altro, il sistema comprende un elaboratore di dati, ad esempio un minicomputer 43 da specializzare con opportuno software, per la gestione dell'unità di controllo 21 e la generazione dei programmi.

A sua volta il programma è strutturato in maniera modulare, in cui i singoli moduli sono costituiti da subroutine relative a cicli fissi da effettuare più volte. Le subroutine sono contraddistinte da indirizzi specifici e possono essere richiamate dal mini-computer 43 in maniera autonoma, oppure mediante salti condizionati previsti nel programma, direttamente dall'apparecchiatura 42.

Un metodo di istruzione di questo genere presuppone da un lato che la macchina abbia un livello di precisione assoluto tale da rispettare le istruzioni stesse e dall'altro che le parti da manipolare abbiano oltre ad una buona ripetibilità anche una precisione assoluta dello stesso ordine di quella della macchina e del sistema di controllo. In realtà può accadere, specialmente in operazioni di montaggio, che la sovrapposizione di numerosi pezzi porti a posizioni finali con precisioni notevolmente più basse di quelle dei singoli componenti.

Un secondo aspetto da tener presente è che in operazioni di manipolazioni lunghe e complesse (composte da centinaia di movimenti elementari) una programmazione teorica eseguita in astratto si presenti certamente molto difficile e sia fonte di numerosi errori. Pertanto una programmazione teorica richiederebbe una elevata precisione anche nella allocazione delle attrezzature sulla macchina.

Per ovviare a questi inconvenienti il centro di lavorazione comprende un'unità 221 di registrazione normalmente inattiva, la quale può essere condizionata dal minicomputer 43 per registrare sull'apparecchiatura di programma 42 una serie di istruzioni. Una unità di comando manuale includente un flip-flop 222 inoltre è atta ad escludere il comando dell'unità 21 per il centro di lavorazione. Questo a sua volta ha la capacità di essere guidato manualmente nella esecuzione del primo ciclo di lavoro con una serie di organi non segnati nei disegni, i quali provocano in modo noto la successione dei movimenti richiesti dal ciclo. Questi movimenti, associati ai motori a passo 20, 28 e 32, attraverso una serie di trasduttori, non segnati nei disegni, generano dei segnali che sono trasmessi, tramite l'unità di controllo 21 e sotto il comando dell'unità 222, al minicomputer 43, generando a sua volta le relative istruzioni. Queste vengono inviate all'unità 221 che ne provoca la registrazione nell'apparecchiatura 42, ad esempio su una memoria di questo, memorizzando così via via le istruzioni che rispecchiano la situazione di fatto della precisione assoluta della macchina, delle attrezzature e delle parti da manipolare.

I dati così memorizzati consentiranno naturalmente alla macchina di ripetere un numero grande a piacere di cicli tutti uguali fra di loro.

II centro di lavorazione opera in modo elastico, ossia ha comportamento non deterministico, secondo cui ha la capacità di non seguire rigidamente le istruzioni memorizzate nell'apparecchiatura 42, ma di innestare procedure di salvataggio qualora la situazione di fatto non rispecchi quella prevista in fase di programmazione. Ad esempio se l'operazione elementare in un ciclo di montaggio consiste nell'infilare un perno in un foro, la situazione di fatto può presentare le seguenti anomalie: mancanza del perno, mancanza del foro, diametri del perno e del foro tali da non consentire l'accoppiamento, posizione relativa dell'asse del foro e di quello del perno tali da non consentire l'operazione di infilaggio.

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In un sistema deterministico il ciclo preseguirebbe anche in presenza di anomalie, per cui il raggiungimento dell'obbiettivo e l'affidabilità del processo sono funzione della qualità dei pezzi in ingresso, del successo di operazioni precedenti, e della ripetibilità della macchina. L'uso di dispositivi specifici di sicurezza ha in genere lo scopo di bloccare la lavorazione, lasciando all'operatore la cura di scoprire le cause dell'arresto e se possibile di apportare le dovute correzioni al ciclo iniziato.

Un sistema che voglia essere generico e che sia adatto a lavorare anche su lotti deve essere in grado di rilevare in maniera generica le anomalie che si dovessero presentare. Occorre prevedere quindi un sistema che analizzi di volta in volta la situazione in maniera generica ed emetta dei segnali universali, semplici da interpretare.

A questo scopo, il centro di lavorazione comprende dei mezzi di saggiamente, costituiti da una serie di trasduttori di posizione e/o di forza atti a riconoscere una serie di situazioni diverse della lavorazione con una sensorialità di tipo tattile. Alcuni di tali trasduttori saranno visti in seguito nella descrizione della testa operatrice di figg. 3 e 4. D'altra parte si ha in questo caso una chiara univocità dei segnali ed un semplice trattamento per l'interpretazione degli stessi.

Per ciascuna situazione anomala rilevata e quindi per ciascun segnale che la interpreta univocamente, durante la formulazione del programma viene prevista una serie di subrou-tine corrispondenti, che costituiscono così le procedure di salvataggio per superare le difficoltà impreviste. Tali procedure sono memorizzate e sono utilizzate quando se ne presenti la necessità, mediante indirizzamento, attraverso il minicomputer 43, provocato dai segnali emessi dai trasduttori.

La possibilità di impiegare i segnali dei trasduttori per modificare il comportamento programmato della macchina consente di superare le difficoltà derivanti dalla grossolana discriminazione del governo e delle attuazioni anche nei casi in cui si ha una bassa ripetibilità della macchina e delle parti.

Poiché le due teste operatrici 25 hanno un certo ingombro e le lavorazioni richieste hanno una durata variabile, può accadere che, programmando separatamente le due teste operatrici e facendole lavorare contemporaneamente, due lavorazioni delle due teste 25 debbano effettuarsi contemporaneamente in posizioni molto vicine fra loro. In tal caso sarebbe necessario di prevedere due programmazioni coordinate in modo tale da eliminare questa eventualità, ritardando una lavorazione rispetto all'altra.

Questa eventualità viene eliminata facendo coordinare le due unità di programma 42 attraverso il minicomputer 43 programmato in modo tale da arrestare una delle due teste operatrici 25 qualora la traiettoria di questa interferisca con la traiettoria dell'altra testa operatrice 25.

Il centro di lavorazione qui descritto è particolarmente adatto ad operare nel campo della meccanica di precisione, dell'elettromeccanica leggera e dell'elettronica. Poiché non necessariamente tutte le caratteristiche elencate sono indispensabili in ogni applicazione, il sistema presenta una elevata modularità per ottenere di volta in volta le prestazioni necessarie al minimo costo.

Da quanto sopra esposto risulta chiaro che il sistema presenta le seguenti caratteristiche:

— programmabilità

— autoapprendimento

— comportamento non deterministico.

Il sistema presenta inoltre le seguenti caratteristiche:

— cinematica ed attuazioni modulari

— dinamica con elevate prestazioni

— riattrezzabilità.

Nel caso descritto sono previste due teste operatrici, ognuna dotata di tre gradi di libertà ortogonali. Eventuali rotazioni, se necessario, vengono realizzate con un doppio sistema girevole sul piano della macchina.

Uno schema di questo genere presenta i seguenti vantaggi:

— buona precisione, costante in tutti i punti del campo di lavoro

— minori masse in movimento e quindi minori inerzie

— maggiore semplicità nell'esecuzione di traiettorie rettilinee che sono molto comuni, specialmente nelle operazioni di montaggio

— massima modularità e quindi possibilità di configurare la macchina secondo le minime prestazioni richieste, ma lasciando aperta la strada a più elevati livelli di sofisticazione che si rendessero necessari in tempi successivi. Una caratteristica di un centro di lavorazione per automazione programmabile è quella di eseguire le varie operazioni (movimenti) in una successione temporale. E' quindi evidente che le prestazioni e la produttività della macchina saranno funzione della rapidità degli spostamenti. La rapidità è, naturalmente, a sua volta funzione della velocità massima e delle accelerazioni che il sistema di attuazione può fornire. Nel centro di lavorazione descritto si è ottenuto una soddisfacente rapidità senza sacrificare le elevate precisioni di posizionamento richieste da molte lavorazioni.

Quando si parla di precisione di una macchina bisogna sempre distinguere fra precisioné assoluta e ripetibilità. La prima è funzione della geometria della macchina, dei giochi e dell'elasticità dei vari organi. La seconda dipende esclusivamente dalla discriminazione degli attuatoli e del sistema di controllo.

Uno dei vantaggi più notevoli del sistema è la riattrezzabilità. Infatti l'impiego più probabile di un sistema di automazione programmabile è per la produzione di lotti.

Solo accidentalmente infatti accadrà che la produttività del sistema venga completamente saturata dalla domanda istantanea. Inoltre in questo caso, per far fronte a fermate prolungate, è opportuno riservarsi la possibilità di utilizzare le attrezzature specifiche su un sistema che per la sua genericità possa costituire una riserva per più macchine realmente impiegate.

Per far fronte a queste esigenze occorre che le attrezzature siano intercambiabili e rapidamente sostituibili. Per attrezzature qui si intendono sia i dispositivi di posizionamento ed alimentazione (normalmente fissi) e gli organi di presa più o meno generici od utensili per specifiche tecnologie (applicati alle estremità dei bracci mobili), sia il software di base e i dati di programma.

Come sarà visto in seguito, la riattrezzabilità è qui resa più facile dalla modularità dei programmi, delle attrezzature di presa e dei portautensili previsti per il cambio automatico durante la lavorazione.

La suddivisione dei compiti tra hardware specifico e minicomputer è realizzata cercando di ottenere il minimo costo totale e di semplificare espansioni o riduzioni del sistema. In particolare, da quanto visto sopra risulta chiaro che le unità 21 parallelizzano con moduli hardware specifici, tra loro uguali, le alimentazioni di potenza e serializzano, all'interno del minicomputer, tutte le funzioni di controllo, memorizzazione, ecc.

L'hardware elettronico specifico ha quindi la doppia funzione di multiplexare i segnali di entrata/uscita dal calcolatore e di fornire i livelli di potenza necessari per gli azionamenti.

Inoltre tutte le funzioni di spostamento degli assi sono completamente controllate in hardware: messa in moto, accelerazione, controllo della velocità, rallentamento e fermata sono governati da circuiti specifici. Ogni motore 20, 28, 32 è dotato di circuiti di controllo della sequenza (avanzamento a passo), controllo della corrente (con circuito chopper) e di

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alimentazione indipendenti e uguali tra loro, per cui la manutenzione del sistema è quindi molto facilitata. L'hardware elettronico specifico realizza anche l'interfaccia verso il minicomputer 43 per i microinterruttori di extracorsa, le sicurezze e la consolle.

Il colloquio tra hardware e minicomputer è realizzato con ridondanze in modo da evidenziare quasti, errori o disturbi.

La consolle è molto semplice. La presenza di una telescrivente, nella sola fase di istruzione, permette infatti di ridurre grandemente il numero di pulsanti. La conduzione in produzione della macchina risulta quindi notevolmente semplice.

Le principali funzioni svolte dal minicomputer 43 sono di:

— codificare le istruzioni fornite dall'uomo, in un linguaggio elevato durante la fase dell'istruzione;

— memorizzare le istruzione stesse nella memoria centrale del sistema (con eliminazione quindi di nastri perforati o altre memorie esterne);

— sequenziare e distribuire le istruzioni stesse all'hardware specifico nei tempi opportuni e nella forma speciale, mac-chine-oriented, richiesta dall'elettronica del sistema.

Il programma è suddiviso in diversi moduli, tra loro indipendenti, che si servono di una «data base» comune che contiene oltre al programma memorizzato le condizioni che definiscono lo «stato» del sistema (coordinate degli assi, stato degli ausiliari, operazioni lanciate, stato dell'hardware, modalità di scambio dati, ecc.).

I principali moduli del programma sono:

modulo supervisore per start e restart del programma e per selezionare le modalità operative del sistema: permette di chiamare i singoli moduli tramite una sorta di «job control language»;

modulo di suddivisione della memoria: per predisporre la memoria centrale per l'immagazzinamento di dati specifici; modulo di istruzione per la programmazione secondo il principio del «record play back mode» cioè la così detta «autoistruzione». Il sistema è guidato una prima volta dall'uomo ad eseguire la traiettoria desiderata che viene memorizzata. In questa fase sono anche introdotte, tramite telescrivente, tutte le informazioni complementari necessarie al funzionamento; il set base di istruzioni del sistema è riportato nella seguente tabella insieme con le istruzioni aggiunte per le principali macchine derivate;

modulo di esecuzione per eseguire uno o più cicli in modo parziale e completo, continuo o passo-a-passo, secondo le istruzioni fornite dall'operatore;

modulo di editing per la parziale correzione delle istruzioni già memorizzate;

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Tabella Set istruzioni

Abbreviazione

Mnemo- Istruzl0m nica

IN Insegnamento

LI Lista

ED Edit

MA Esecuzione di 1 ciclo

AU Esecuzione di 1 ciclo con consolle

DU Dump

ST Memorizza

FI Fine

NW Azzera Assi

OK Conferma posizione iniziale

FR Velocità avanzamento

SP Mandrino

MN Comando rotazione mandrino

AX Ausiliare

OR Ritorno all'origine

KO Concatenamento

NU Label

II Inizio incrementale

IF Fine incrementale

MO Moto assi

WA Blocco di 1 braccio

CF Ciclo di foratura

CM Ciclo di maschiatura

TR Tavola rotante

PP Presenza segno esterno

EX Richiamo

RP Ricerca parete

RF Ricerca foro

AB Sorpasso fine corsa

JU Salto

AS Stampa coordinate assolute

NE Non esegue

RE Ripresa esecuzione

CO Consolle

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modulo di salvataggio e ricarica per ottenere una copia dei dati memorizzati e ricaricarla in memoria: permette di lavorare a lotti con tempi di riattrezzaggio ridotti, senza necessità di riprogrammare ogni volta le operazioni.

La modularità del software permette di ritagliare diversi programmi esattamente sulle esigenze delle singole macchine senza modificare i moduli fondamentali e, soprattutto, senza alterare le modalità ed il linguaggio del colloquio uomo-macchina e del colloquio con l'hardware elettronico.

Dispositivo autoadattativo per unità o forare

Il centro di lavorazione comprende due teste operatrici 25 a forare. In ciascuna di esse nel canotto 34 è girevole un albero 36 (fig. 2), il quale è collegato mediante una scatola di ingranaggi 37 a un motore elettrico 38, per ruotare un utensile 39 portato da un portautensile 40. L'utensile 39 è atto a collaborare con una serie di boccole 75 ad invito predisposte su una maschera di foratura 175, per indicare le posizioni del pezzo 10 su cui si devono effettuare le forature.

Il portautensile 40 (fig. 2) è collegato alla testa operatrice 25 mediante un giunto, genericamente indicato con 45, atto a assumere un primo stato per consentire un certo spostamento del portautensile 40 rispetto alla testa 25 e un secondo stato per bloccare rigidamente il portautensile 40 sulla testa 25 stessa. Il giunto 45 comprende un primo membro costituito da un manicotto 46 fissato al canotto 34. Inferiormente il manicotto 46 porta un anello in bronzo 47 che presenta una superficie piana 48 di appoggio di un secondo membro del giunto 45, costituito da un disco 52 del portautensile 40.

Nel manicotto 46 è inoltre disposto un elettromagnete 49 avente un avvolgimento 50 atto a essere eccitato, sotto il controllo della rispettiva unità 21 (fig. 5), con due diverse tensioni: una prima tensione di 8 volts e una seconda tensione di 24 volts. L'elettromagnete 49 ha un traferro costituito da due parti, di cui una costituisce il nucleo 51 dell'avvolgimento 50 e l'altra è costituita dal disco 52 del portautensile 40.

Il disco 52 è munito di due fori 53 atti ad impegnare due spine assiali 54 fissate sull'anello 47 dell'elettromagnete 49 in posizione assiale e diametralmente opposta. I fori 53 hanno un diametro maggiore di quello delle spine 54 e tale da consentire un certo spostamento del portautensile 40 rispetto al manicotto 46.

II portautensile 40 è inoltre munito di un codolo 56 girevole insieme all'utensile 39 e atto ad impegnarsi con il mandrino della testa 25. Questo mandrino comprende un manicotto 57, il quale è munito superiormente di due asole ad elica 58 uguali fra loro e disposte a 180° l'una dall'altra.

Con le asole 58 si impegnano due perni radiali 59 portati da uno spinotto 60 collegato all'albero 36 tramite un giunto cardanico 61. Tra il manicotto 57 e lo spinotto 60 è disposta una molla di compressione 62 che tiene normalmente il manicotto 57 in posizione bassa come indicato in figura.

Il codolo 56 del portautensile 40 è munito di due pioli radiali 63 atti ad impegnarsi in due intagli 64 del manicotto 57 per trascinare in rotazione l'utensile 39. Una serie di sfere 66 tenute da un anello elastico 67 servono a trattenere assialmente il portautensile 40 in assenza di eccitazione dell'elettromagnete 49.

Nel manicotto 46 è inoltre ricavato un condotto anulare 68, il quale viene alimentato attraverso un condotto flessibile 69 mediante aria compressa. Il condotto 68 è in comunicazione mediante una serie di condotti assiali 71, di cui solo uno è visibile in fig. 2, con altrettanti ugelli 72 ricavati sull'anello in bronzo 47, in modo da formare tra la superficie 48 dell'anello 47 e la corrispondente superficie del disco 52 un pattino pneumostatico.

Infine nell'anello 47 è disposto un sensore 73 atto a segnalare la presenza del portautensile 40 per bloccare sia l'adduzione dell'aria sia l'eccitazione dell'elettromagnete 49 fintantoché il portautensile 40 non è collegato con la testa 25.

Il funzionamento del dispositivo autoadattativo di fig. 2 è il seguente.

Quando la testa operatrice 25 viene portata in corrispondenza del nuovo portautensile 40 sulla rastrelliera 41 (fig. 1), mentre, come già detto, il portautensile 40 si trova già orientato in modo che i fori 53 si trovino in corrispondenza delle spine assiali 54 (fig. 2), il manicotto 57 può trovarsi rispetto al codolo 56 in una posizione angolare qualsiasi. Se i pioli 63 non impegnano gli intagli 64, il manicotto 57 viene spinto verso l'alto contro l'azione della molla 62. Le asole ad elica 58, collaborando con i perni 59 fanno ruotare allora il manicotto 52 finché gli intagli 64 si allineano con i pioli 63. La molla 52 fa allora scattare il manicotto 52 verso il basso, vincendo la forza dell'anello elastico 67 e raggiungendo la posizione di fig. 2.

L'unità di controllo 21 (fig. 5) fa eccitare ora l'elettromagnete 49 con la tensione di 8 volts e comanda l'invio di aria compressa attraverso il condotto 69 nei condotti 68 e 71. La pressione dell'aria è regolata in modo tale che la sua azione attraverso gli ugelli 72 sul disco 52 equilibri sostanzialmente l'azione dell'eletromagnete 49. In tal modo l'elettromagnete 49 trattiene il portautensile 40 pur consentendogli un certo spostamento radiale nei limiti consentiti dai fori 53, favorito dal pattino pneumostatico 48-52. Questo spostamento viene trasmesso anche al manicotto 57 e allo spinotto 60, mentre, grazie al giunto cardanico 61, l'albero 36 può rimanere fermo.

Con il portautensile 40 così collegato alla testa operatrice 25, questa viene ora spostata sotto il controllo dell'unità 21 e dell'apparecchiatura 42 (fig. 5), fino a raggiungere, con l'approssimazione consentita dai motori a passo 20 e 28, la posizione voluta del pezzo 10 (fig. 2), rappresentata da una delle boccole 75 della maschera 175.

La testa operatrice 25 viene ora spostata verso il basso dal motore a passo 32, per impegnare con l'utensile 39 la boccola 75. Se l'utensile 39 non è esattamente allineato con la boccola 75, tale impegno provoca lo spostamento dell'utensile 39 rispetto all'albero 36. Non appena viene raggiunta la posizione voluta da parte dell'utensile 39, il motore a passo 32 si blocca perché l'utensile 39 non può più avanzare. Esso invia allora un segnale all'unità di controllo 21, la quale provvede a far eccitare l'elettromagnete 49 con una tensione di 24 volts e a bloccare contemporaneamente l'adduzione dell'aria al condotto 69. Il portautensile 40 rimane così rigidamente fissato al manicotto 46 e può essere azionato il motore 38 per la lavorazione.

Alla fine della lavorazione, la testa operatrice 25 viene dapprima sollevata e quindi spostata in modo da riportare il portautensile 40 sulla rastrelliera 41. Si diseccita ora completamente l'elettromagnete 49 e si invia aria compressa agli ugelli 72. L'aria compressa, non più equilibrata dall'eccitamento dell'elettromagnete 49, è ora in grado di vincere l'azione dell'anello elastico 67 sulle sfere 66, per cui il portautensile 40 si stacca dalla testa operatrice 25 depositandosi nel corrispondente alloggiamento della rastrelliera 41 (fig. 1).

Risulta pertanto chiaro che la particolarità più appariscente di questo centro di lavorazione è quella di possedere, abbinati, due componenti e due modi di operare tra loro tradizionalmente antitetici: la maschera di foratura e il controllo numerico.

La principale ragione di questo insolito abbinamento è la impossibilità tecnologica di abbattere i tempi di foratura impiegando punte libere, giacché la flessione delle punte, soprattutto nel caso di fori piccoli, limita infatti gli avanzamenti. Con la presenza delle boccole 75 è invece possibile ridurre drasticamente i tempi di foratura ed eliminare la neces5

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sità di centrare. Tuttavia il sistema consente buone velocità di posizionamento anche se con precisioni relativamente basse che non consentirebbero di produrre pezzi utilizzabili senza l'uso della maschera.

Poiché il centro di lavorazione è destinato a produzioni di piccola e media serie, il costo della maschera ha una incidenza limitata sui costi di produzione. Inoltre, in molti casi, la maschera è già realizzata per la lavorazione tradizionale eseguita con linee di trapani sensitivi, per cui il costo della maschera non rappresenta un vero costo aggiuntivo.

Alla scopo di effettuare lavorazioni diverse, nel controllo della velocità di avanzamento degli assi X, Y, Z, in aggiunta alle normali velocità di rapido, l'unità 21 è atta a comandare un moto lungo i tre assi con otto valori di velocità di avanzamento. E' così possibile eseguire operazioni di foratura, maschiatura ecc. con la feed-rate più adatta. Il pezzo 10 può inoltre essere montato su una tavola rotante non segnata nei disegni, aggiungendo così al sistema un altro asse di controllo.

Per ridurre il lavoro di programmazione si sono «congelati» nel software della macchina alcune operazioni tipiche, fortemente ripetitive, come un ciclo fisso di foratura (ved. istruzione CF della tabella); un ciclo fisso di maschiatura (istruzione CM); una movimentazione delle tavole rotanti di cambio utensili (istruzione TR).

Secondo un'altra forma di esecuzione dell'invenzione, il centro di lavorazione comprende due teste operatrici 25, ciascuna atta a portare su un portautensile, genericamente indicato con 40 (fig. 3), un utensile tattile di montaggio.

Le maggiori difficoltà che si incontrano nell'automazione dei montaggi sono la difficoltà dovuta a situazioni anormali che causano l'inceppamento del sistema e la difficoltà ad eseguire il montaggio dovuta alle tolleranze dimensionali delle parti, giacché nel montaggio entrano in gioco quote e tolleranze diverse da quelle funzionali del pezzo. Per esempio una leva di comando può essere funzionalmente accettabile anche se fortemente piegata. In queste condizioni il suo montaggio automatico può riuscire praticamente impossibile.

Dispositivo autoadattativo per unità di montaggio

Il sistema realizzato è dotato di strumenti, hardware e software, capaci da un lato di migliorare l'efficienza delle operazioni di montaggio, come montaggi per autocentraggio con flottazione e ricerche a spirale come è meglio descritto in seguito, dall'altro di rilevare anche in questo caso le condizioni reali di fatto, diverse da quelle previste, e di prendere automaticamente semplici decisioni.

A questo scopo il supporto 24 della testa operatrice 25 porta ora internamente un canotto 34' (fig. 3), analogo al canotto 34 di fig. 2. Inferiormente al canotto 34' è fissato un manicotto 77 a cui è fissato un anello in bronzo 78. Sull'anello 78 sono ricavati quattro condotti assiali 79 alimentati da un condotto circolare 80 e terminanti sulla superficie inferiore in un ugello 81.

Il manicotto 77 porta un elettromagnete 49 uguale a quello di fig. 2, il cui circuito magnetico comprende un disco 87 incluso nel portautensile 40. Il disco 87 porta un manicotto 89, in cui può scorrere per una certa corsa un piston-cino 91 fissato inferiormente su un disco 92 di un utensile 88. Il disco 92 è vincolato angolarmente al disco 87 mediante un perno 93 in impegno con un'asola 94 del disco 87. Il piston-cino 91 è munito superiormente di un codolo 96 atto ad essere saggiato superiormente da un transduttore magnetostrittivo 97 per l'asse Z, il quale è atto a segnalare in un modo noto qualsiasi spostamento assiale del codolo 96, in diverse fasi del ciclo di lavoro.

Tra il codolo 96 e uno spallamento 98 del manicotto 89 è disposta una prima molla di compressione 99, mentre tra il disco 92 e Io stesso manicotto 89 è disposta una seconda molla 101. L'azione della molla 101 prevale sull'azione della molla 99, per cui l'utensile 88 assume normalmente la posizione bassa di fig. 3.

Il disco 87 è munito di due fori 102 (fig. 4) diametralmente opposti e atti ad impegnarsi con un certo gioco tale da consentire l'autoadattamento del portautensile 40, con una coppia di perni fissi 103 portati dall'anello 78. Sull'anello 78 sono inoltre disposti due perni elastici 104 anch'essi diametralmente opposti e intercalati con i perni 103. Ciascun perno 104 è fissato su un pistone 106 (fig. 3) scorrevole in un cilindro 107 dell'anello 78 e spinto verso il basso da una molla di compressione 108.1 perni 104 sono atti ad impegnarsi con delle asole 109 nel disco 87 orientate lungo un solo asse, ad esempio l'asse X (fig. 4). Le asole 109 sono tali da non consentire alcun spostamento del disco 87 rispetto all'anello 78 lungo l'altro asse, per cui qualora l'utensile portato dal disco 87 debba muoversi soltanto lungo il primo asse, i perni 104 vengono abbassati, in caso contrario il disco 87 può spostarsi in qualsiasi direzione nell'ambito del gioco tra i perni 103 e i fori 102.

Tra la superficie inferiore del pistone 106 e il cilindro 107 esiste una camera d'aria 110 alimentata, tramite dei condotti radiali 111 e un condotto anulare 112, con l'aria addotta tramite un condotto esterno 113.

Con una superficie cilindrica 114 del codolo 96 possono collaborare quattro pistoncini cavi 116 (fig. 4) di centratura, disposti radialmente a 90° fra di loro e di pezzo ciascuno con un pistone 117 scorrevole in una cava cilindrica 118. Una molla 119 spinge ciascun cilindro 117 verso l'interno, mentre in una camera anulare 121 può essere addotta aria compressa attraverso una serie di condotti 122, 123. Ciascun pistone 117 si arresta normalmente contro un anello 125 (fig. 3) in modo da lasciare una certa luce tra l'estremità di un pistoncino di centratura 116 e la superficie 114.1 due pistoncini 116, disposti a 90° tra loro corrispondentemente agli assi X e Y, alloggiano ciascuno un transduttore di posizione 126 uguale al transduttore 97.

L'utensile 88 comprende un pistone 127 mobile verticalmente per via pneumatica e munito inferiormente di una gola 128, con cui si impegnano due appendici 129 di due ganasce 131. Queste sono fulcrate su due perni 132 dell'utensile 88 e sono atte a prendere un perno 133 da infilare in una sede 134 di un pezzo 135.

Per il collegamento dei transduttori 97 e 126 con le rispettive unità di controllo 21 (fig. 5), il sistema comprende un multiplexer 136 per ciascuna testa 25, per selezionare il transduttore 97, 126 che si desidera leggere e un convertitore A/D 137 per ciascuna testa 25 per predisporre l'input che l'unità 21 deve inviare al minicomputer 43.

Sono inoltre previste nuove istruzioni per permettere un impiego facile e generico dell'hardware. In particolare sono state aggiunte, rispetto alle istruzioni della precedente tabella, le seguenti istruzioni:

l'istruzione di confronto CFR che permette di eseguire il paragone tra la posizione reale dei transduttori 97, 126 ed una posizione prefissata: a seconda dell'esito del confronto il programma di montaggio può proseguire regolarmente secondo la sequenza memorizzata od eseguire un «salto» ad altre istruzioni;

l'istruzione di ricerca RIC che permette di far eseguire moti sotto controllo di forza in tutti e tre i piani coordinati, per effettuare ricerche di posizioni di deposizione.

Il funzionamento del sistema incorporante la testa operatrice di fig. 3 e 4 è il seguente.

Nel caso di figg. 3 e 4, si suppone che l'utensile 88 sia spostabile lungo le due direzioni X e Y, per cui le asole 109

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non saranno interessate e, a parte la modularità del sistema, potrebbero anche mancare nel disco 87.

L'apparecchiatura di programma 42 (fig. 5) dapprima, tramite l'unità di controllo 21, fa spostare la testa operatrice 25, portandola in corrispondenza del portautensile 40 selezionato sulla rastrelliera 41 (fig. 1). L'unità di controllo 21 (fig. 5) fa ora inviare aria compressa al condotto 113 (fig. 3), per cui attraverso i condotti 112 e 111, vengono esclusi i perni 104, vincendo le molle 108. Inoltre l'unità 21 fa ora eccitare l'elettromagnete 49 (fig. 3) con la tensione di 8 volts collegando il disco 87 alla testa operatrice 25.

L'azione delle molle 119 sui pistoni 117 provoca ora un primo centraggio del pistoncino 91 del portautensile sulla testa operatrice 21. Successivamente viene inviata l'aria compressa ai condotti 123 e 122, escludendo così i quattro pistoncini 116, e fa inviare aria compressa negli ugelli 81 in modo da rendere il disco 87 facilmente spostabile rispetto alla testa 25, come visto nel caso della fig. 2. Successivamente l'apparecchiatura di programma 42, tramite l'unità 21 (fig. 5), fa spostare l'utensile 88 in una stazione, non segnata in figura, in cui si trovano i perni 133 (fig. 3). Si aziona ora il pistone 107, facendolo spostare verso l'alto in modo che le ganasce 131 afferrino il perno 133, come indicato in fig. 3. Poiché il perno 133 difficilmente si trova nella posizione teorica definita dai comandi dell'apparecchiatura di programma 42, alla chiusura delle ganasce 131 l'utensile 88 si sposta rispetto alla testa operatrice 25 facendo flottare il disco 87 sull'anello 78. Questa azione è favorita dall'aria compressa inviata agli ugelli 81 del pattino pneumostatico costituito dalle due superfici a contatto del disco 87 e dell'anello 78.

Alla fine della corsa del pistone 127, la testa 25 viene spostata verso l'alto e si toglie l'aria compressa dai condotti 123 e 122. Le molle 119 provocano ora, tramite i pistoncini 116, il centraggio del pistoncino 91, assieme al disco 87, all'utensile 88 e al perno 133. Successivamente si eccita a 24V l'elettromagnete 49 escludendo l'aria compressa dagli ugelli 81, per cui il portautensile 40 rimane rigidamente collegato con la testa 25.

La testa operatrice 25 viene ora portata in corrispondenza della sede 134, in cui deve essere infilato il perno 133. Se la posizione raggiunta tramite il comando dell'unità 21 non è esattamente quella voluta, ha inizio un movimento di ricerca controllato dai tre transduttori 97 e 126 che vengono resi attivi selettivamente dall'unità 21 tramite il relativo multiplexer 136 e inviano al minicalcolatore 43 i dati relativi e convertiti in valori numerici dal convertitore 137. Il movimento di ricerca viene comandato dal minicomputer 43 attraverso l'istruzione RIC e si effettua con un moto a spirale della testa 25, sostanzialmente come descritto nel brevetto italiano No. 984 327 della titolare.

In particolare quando il perno 133 tocca il pezzo 135 senza centrare il foro 134 si comprime la molla 101, per cui il codolo 96 si sposta verso l'alto facendo emettere al transduttore 97 un segnale che combinato con la quota a cui è giunto l'utensile, provoca la relativa sequenza di ricerca. La molla 101 potrebbe anche comprimersi in altre fasi del ciclo, ad esempio per mancata presa del perno o per mancato esito della ricerca del pezzo o per altri ostacoli incontrati. Lo stesso segnale del transduttore 97 provoca allora altrettante sequenze diverse di salvataggio del ciclo. Quando viene raggiunta la posizione voluta segnalata dal transduttore 97, il perno 133 viene infilato nella sede 134, dopo di che si aziona il pistone 127 che fa aprire le ganasce 131. Qualora la sede 134 o il perno 133 fosse munito di uno smusso o altro invito adeguato, il movimento di ricerca può essere eliminato, mentre il movimento di infilaggio del perno 133 nella sede 134 viene fatto con l'elettromagnete 49 eccitato a 8 V e il pattino pneumostatico 78-87 attivato.

Quando il portautensile 40 deve essere riposto sulla rastrelliera 41 (fig. 1), l'unità di comando 21 fa spostare la testa 25 in corrispondenza della posizione del portautensile, ■ dopo di che si diseccita completamente l'elettromagnete 49 e si invia di nuovo aria agli ugelli 81, per cui l'aria compressa provvede a disimpegnare il portautensile 40 dalla testa 25.

Il centro di lavorazione si presta particolarmente per il montaggio di pezzi di meccanica ed elettronica specie nella industria di macchine per ufficio ed apparecchiature di elaborazione di dati, quali montaggio di leve di tastiera e martelletti di scrittura, piantaggio di tasti su leve di tastiera, inserzione di micrologici su piastre di circuiti, spellatura di cavi e grippaggio su morsettiere, assemblaggio di carrelli porta-rulli scriventi.

Qualora il pezzo da montare sia una vite, il portautensile può comprendere un cacciavite 141 fissato ad un mandrino 142, il quale viene ruotato da un proprio motore elettrico 143 attraverso una scatola di ingranaggi 144. Il codolo 96 del portautensile è ora cavo per alloggiare una molla 145 disposta tra il codolo stesso e uno spallamento di un pistoncino 146 collegato, mediante due asole 147 con due perni 147', del mandrino 142. Pertanto questo può spostarsi rispetto alla testa 25 grazie al giunto 45 uguale a quello di figg. 2 e 3. Inoltre il codolo 96 può subire degli spostamenti assiali rispetto alla punta del cacciavite 141. Questo spostamento viene rilevato attraverso il pistoncino 146 dal transduttore 97.

In fig. 7, per chiarire il moto relativo del pistoncino 146 rispetto al codolo 96, il pistoncino 146 è indicato come un indice 148 mobile rispetto a una scala 149 della testa operatrice 25.

Nella prima fase (fig. 7a, b), se la testa 25, sotto il controllo dell'unità 21 ed eventualmente con il movimento di ricerca, porta la vite 140 in corrispondenza del foro 150 del pezzo 151, la molla 145 (fig. 6) non si comprime e si passa alla fase successiva. Se invece la molla si comprime, ad esempio perché non viene trovato il foro 150 (fig. 7b), il fatto viene segnalato dal transduttore 97 che provoca un salto incondizionato del programma e l'operazione si ferma.

Nella seconda fase (fig. 7c, d), il cacciavite 141 avanza, ma non viene ancora ruotato. Se la molla 145 viene compressa è tutto regolare e si passa alla fase successiva, se invece la molla non si comprime, vuol dire che manca il pezzo filettato 152 in cui avvitare la vite 140, oppure manca la vite 140, oppure il filetto della vite o del pezzo è spanato. In questo caso è il segnale di mancata compressione della molla 145 dato dal transduttore 97 (fig. 6) a provocare l'arresto dell'operazione.

Nella terza fase (fig. 7e, f), il cacciavite 141 viene ruotato finché la vite 140 va a battuta contro il pezzo 151, comandando l'arresto del motore 143 (fig. 6). Se tutto è regolare la molla 145 non è compressa e il montaggio è corretto. Se invece la molla 145 si comprime vuol dire che la vite non è avvitata a fondo e quindi non è andata a far battuta contro il pezzo 151, per cui anche in questo caso l'operazione si ferma e il pezzo viene scartato.

Nella fig. 8 è illustrata in forma di diagramma di flusso la completa sequenza per il montaggio di un gruppo che richiede l'uso delle due teste operatrici 25. L'operazione consiste nel disporre con la testa 25 di sinistra su un pezzo 153, che ha un perno di riferimento 154, un blocco 155 con due fori filettati 156 e su questo una squadretta 157. Con la testa 25 di destra occorre avvitare due viti 158 e 159 sulla squadretta 157. Il diagramma illustra chiaramente tutte le fasi dell'operazione, indicando il bloccaggio tra le due teste e le operazioni da eseguire nei casi di interruzione della sequenza corretta.

E' da notare che le principali e più usate sequenze di montaggio possono essere congelate memorizzandole come

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subroutine in apposite memorie con risparmio di occupazione di memoria e di tempo di programmazione. Si possono inoltre generare, on-line o off-line, le procedure di salvataggio e di alternativa per ciascun caso di anomalia durante un montaggio.

Da quanto visto sopra risulta chiaro che il sistema di montaggio descritto può funzionare:

— in modo deterministico come una macchina a controllo numerico senza alcuna retroazione,

— con autocentraggio, sfruttando cioè la presenza di inviti e smussi che possono facilitare le operazioni di montaggio,

— con moti speciali di ricerca della posizione esatta e rilevamento, tramite il minicomputer dello stato reale del sistema.

Il sistema è capace di:

— permettere moti relativi anche nelle tre direzioni X, Y, Z,

— rilevare questi spostamenti e di trasmettere i valori rilevati, al minicomputer,

— riportare il sistema in posizione centrata.

Il sistema può essere impiegato:

— come sistema passivo per eseguire montaggi sfruttando inviti e smussi in modo del tutto simile a come si infilano le punte a forare 39 nelle boccole 75 (fig. 2),

— come rilevatore delle quote raggiunte dalle pinze, misurando gli scorrimenti relativi canotto 34 portautensile 40,

— come rilevatore delle forze trasmesse attraverso il pezzo da montare,

— in generale come combinazione di questi tre modi fondamentali in modo da ottimizzare, caso per caso, le operazioni di montaggio e i relativi controlli di corretto e completo assemblaggio.

La sensibilità del sistema è garantita dal cuscinetto pneumostatico e dalle boccole 75 rettificate: è così possibile rilevare forze dell'ordine di 100 gr. e per esempio riconoscere lo sforzo dovuto al mancato piantaggio anche di un solo pin di un micrologico.

L'insieme di procedure e di nuove istruzioni permettono di migliorare notevolmente l'efficienza delle operazioni di montaggio in quanto le procedure di infilaggio per autocentraggio e di ricerca aumentano il numero effettivo di operazioni riuscite, mentre la possibilità di rilevare le forze e gli spostamenti reali consentono al minicomputer di seguire e controllare l'esatto svilupparsi delle sequenze di montaggio e, in caso di errore o di situazione anormale, garantiscono l'immediata diagnostica e l'attivazione di opportune procedure di salvataggio.

Risulta inoltre chiaro che in ogni caso l'eccitazione del-5 l'elettromagnete 49 mediante due diversi correnti, genera sempre due diverse condizioni del giunto 45, nel primo dei quali il portautensile 40 può subire un certo spostamento rispetto alla testa 25, mentre nel secondo il portautensile 40 è perfettamente bloccato rispetto alla testa 25 stessa, io E' chiaro che al centro di lavorazione descritto possono essere apportate varie modifiche, perfezionamenti, cambiamenti di parti senza uscire dall'ambito dell'invenzione.

Il centro di lavorazione descritto può essere inoltre attrezzato per altri tipi di lavorazioni. Una di queste operazioni ìs può essere la ribaditura a caldo di perni su parti in lamiera. Il sistema riduce al minimo il costo delle attrezzature specifiche e permette una buona efficienza globale.

Le parti da ribadire sono portate da una tavola rotante per ottenere la completa sovrapposizione dei tempi uomo e 20 dei tempi macchina. Impiegando la stessa macchina, con la sola eliminazione della tavola rotante, è possibile anche eseguire operazioni di puntatura tra lamiere piane.

L'intensità di ribaditura è regolata dal minicomputer tramite un convertitore D/A che si interfaccia ai controlli di ri-25 baditura convenzionali, sotto il controllo di una speciale istruzione per controllare l'intensità della corrente di ribaditura e per temporizzare le varie fasi dell'operazione. E' così possibile eseguire operazioni con preriscaldo e/o tempra e con tempi di accostaggio, ribaditura, mantenimento, rinvenimento 30 ecc. programmabili a piacere.

Un'altra applicazione del sistema può essere quella del taglio con un dardo al plasma di lamiere. Le tolleranze dimensionali e la finitura superficiale della parte tagliata rendono il sistema molto adatto per preparazioni di lamiere per car-35 rozzerie, grandi fianchi di macchine per riprografia, mobili, preparazioni di magazzino ecc.

L'ampiezza del taglio risulta di circa 2 mm e quindi il sistema può tagliare profili con raggi concavi non inferiori a 3 mm circa. La necessità di eseguire profili richiede l'aggiunta 40 di un'apparecchiatura a controllo numerico comandata da un nastro perforato e comprendente i necessari interpolatori lineari e circolari, con la possibilità di introdurre correzioni di raggio.

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6 fogli disegni

Claims

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1. Centro di lavorazione autoadattativo per automazione programmabile avente almeno una testa operatrice (25) atta ad essere spostata rispetto a un pezzo in lavorazione (10) lungo una traiettoria prefissata, ad opera di un servomotore comandato da un'unità di controllo numerico (21), sotto il controllo di un'unità centrale di elaborazione (43) e di un'unità di programma (42) atta a memorizzare il programma del centro di lavorazione, inclusi i dati delle posizioni relative alla traiettoria e delle operazioni che la testa operatrice deve effettuare in determinati punti della traiettoria, caratterizzato da ciò che una serie di trasduttori (97, 126) è montata sulla testa operatrice per riconoscere situazioni operative anomale della testa operatrice rispetto alle situazioni operative previste dal programma e per generare segnali rappresentativi di tali situazioni anomale, detta unità centrale di elaborazione comprendendo mezzi di indirizzamento atti a generare indirizzi di programma corrispondenti ai segnali così generati per indirizzare una corrispondente subroutine di salvataggio del programma, in modo che detta unità centrale comanda detta unità di controllo per far eseguire alla detta testa operatrice una corrispondente operazione di salvataggio.

2. Centro di lavorazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che detta testa operatrice è spostabile secondo almeno due coordinate ad opera di corrispondenti motori a passo (20, 28, 32), detta unità di controllo numerico (21) alimentando ciascuno motore a passo con un numero di impulsi elettrici proporzionali alla corsa da effettuare.

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RIVENDICAZIONI

3. Centro di lavorazione secondo la rivendicazione 2, caratterizzato da mezzi collegati a detta unità di controllo e a detti motori a passo e azionabili selettivamente per disattivare detta unità di controllo e consentire il controllo della testa operatrice da parte dell'operatore in alternativa a detta unità di controllo, un'unità di registrazione (221) essendo attivabile selettivamente per registrare su detta unità di programma (42) una serie di istruzioni corrispondenti a una serie di operazioni del centro di lavorazione controllate dall'operatore.

4. Centro di lavorazione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ciò che sono previste almeno due teste operatrici controllabili da unità di controllo e da unità di programma separate, detta unità centrale di elaborazione essendo atta a coordinare le dette unità di controllo in funzione della durata delle rispettive operazioni, delle posizioni di lavoro dei diversi utensili e delle dimensioni di ingombro di dette teste.