ITMI971078A1 - Sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici - Google Patents

Description

Descrizione del Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:

"SISTEMA AUTOMATICO DI CARICO E SCARICO PARTICOLARI PER TELAI GALVANICI"

DESCRIZIONE

L’invenzione ha come oggetto un sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici.

Dovendo per esempio sottoporre minuterie o particolari metallici a galvanizzazione per ottenere su questi un deposito elettrolitico di un opportuno metallo ricoprente (cromo, nichel, ecc.), è necessario disporre questi pezzi su un apposito telaio il quale verrà poi disposto nell'idoneo bagno galvanico.

Dal punto di vista produttivo l'operazione di carico e scarico dei particolari metallici su e da telai galvanici è un fattore particolarmente critico.

Il telaio galvanico è realizzato con una struttura interna di sostegno in metallo con traverse su cui sono fissate mediante saldatura, brasatura od avvitatura due spezzoni di filo armonico in modo tale da ottenere su entrambi i lati del telaio un certo numero di molle atte a sostenere i particolari.

L'intero telaio galvanico è rivestito di materiale plastico isolante per evitare che, durante il tempo di deposito elettrolitico del metallo, questo si depositi sul telaio.

Le estremità delle molle vengono lavorate in modo particolare mettendo a nudo il metallo sottostante, in corrispondenza dei punti di contatto dei particolari con le molle stesse per ottenere il contatto elettrico necessario per il deposito elettrolitico del metallo coprente.

Attualmente la procedura di carico e scarico su e da telai galvanici, viene effettuata manualmente o in modo automatico mediante l'utilizzo di robot.

In caso di operazione manuale, il carico di questi telai viene effettuato da un operatore che in primo luogo agisce sulle molle per ottenerne la chiusura e nello stesso tempo posiziona il particolare in corrispondenza dei contatti allentando poi la pressione sulle molle per bloccare il particolare.

Per scaricare i particolari dopo il deposito del metallo coprente, l'operatore deve agire manualmente chiudendo le molle eliminando il vincolo con il particolare allontanandolo dalla zona di azione della molla stessa.

Un'alternativa automatizzata di carico viene ottenuta mediante l'ausilio di robot che provvedono al loro compito inserendo i particolari, generalmente con pinze di presa multipla, su molle realizzate a tre elementi in modo da avere un effetto autocentrante.

Queste soluzioni note nella tecnica pur risolvendo il problema esposto presentano i seguenti svantaggi.

Durante la procedura manuale, l'operatore invece di agire sulla molla per liberare il pezzo, spesso esercita solamente una forza di estrazione del particolare ottenendo la liberazione dal vincolo mediante uno strisciamento della molla: questa operazione comporta un danneggiamento della qualità superficiale anche se all'interno del pezzo, ed un'usura precoce del materiale plastico isolante che ricopre le molle stesse.

Questa usura precoce provoca durante i successivi utilizzi del telaio nel bagno, un continuo deposito di materiale sulla parte della molla non in contatto con il particolare. Quando l'entità di questo deposito raggiunge dimensioni eccessive, risulta necessaria un’asportazione meccanica, che risulta essere difficoltosa a causa dell'elevata durezza di questi depositi oppure sono necessari uno o più bagni di smetallizzazione.

Un ulteriore svantaggio è costituito dai costi della manodopera, i quali risultano particolarmente elevati sia per l'operazione in sé che per la manutenzione che come appena spiegato può essere particolarmente gravosa.

Inoltre si ha una velocità di produzione particolarmente limitata, a causa del tempo fisicamente impiegato per tutte le dovute operazioni manuali.

Infine, le modalità di carico e scarico dei particolari su e da telai galvanici comportano una ripetitività alienante delle operazioni ed un contatto ripetuto con sostanze nocive.

Nel caso di un'operazione di carico e scarico condotta da robot si ha un grosso svantaggio dovuto sia ai costi del robot medesimo che del personale per il riattrezzaggio .

Inoltre, non tutti i particolari metallici si prestano ad essere caricati automaticamente da robot, e comunque anche con i robot non sono possibili elevate velocità di produzione.

Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti propri dello stato anteriore della tecnica.

L'invenzione ha quindi come oggetto un sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici che permetta un'alta velocità di produzione, una minore necessità di manodopera, un'economia di gestione, maggiore sicurezza per il personale addetto, minor manutenzione e riduzione dei tempi per il riattrezzaggio.

Brevemente, secondo l'invenzione, è stato realizzato un sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici comprendente due gruppi di selezione ed orientamento particolari, due unità di posaggio, un manipolatore a portale, un'unità nastro-trasportatore, un carrello di raccolta, una pluralità di telai, un'unità di supporto telaio, un'unità di comando e controllo, dove sono previste una dima con numero di spaziature di impronte uguale a quelle di ciascun lato di ogni telaio, ed un gruppo di chiusura simultanea di tutte le molle di ciascun lato del telaio, il quale ottiene lo scarico del telaio ed il carico di tutti i particolari presenti nella suddetta dima, mentre il manipolatore a portale è equipaggiato con almeno un gruppo pinza a due file di organi di presa con sistema di spaziatura a doppio pantografo, il quale dispone sulla dima i particolari presenti nell'unità di posaggio.

Il sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo l'invenzione, è caratterizzato dal fatto di presentare le caratteristiche riportate nella rivendicazione 1.

Con il sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo l'invenzione, si ottengono i seguenti vantaggi

Le modalità di carico e scarico dei particolari su e da telai galvanici sono veloci e totalmente automatiche, rendendo possibile aumentare notevolmente la velocità di produzione .

Un ulteriore vantaggio è l'abbattimento sostanziale dei costi per la minor manodopera impiegata sia nelle operazioni di carico che di manutenzione.

Il costo di tutto il sistema risulta facilmente ammortizzabile in breve tempo.

E ' possibile inoltre sottoporre a galvanizzazione più tipologie di particolari di dimensioni anche diverse, quali ad esempio, ghiere, calotte, sedi, raccordi, sfere, tappi, codoli.

Il tempo di riattrezzaggio è infine particolarmente contenuto.

Ulteriori caratteristiche, vantaggi e dettagli del sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo l'invenzione, risulteranno evidenziati attraverso un esame della descrizione seguente, con riferimento ai disegni allegati, nei quali è mostrata a titolo indicativo e non limitativo una forma di realizzazione preferita.

La figura 1 è una vista d'insieme in pianta del sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo l'invenzione.

La figura 2 è una vista frontale del sistema illustrato in figura 4.

La figura 3 è una vista laterale dei gruppi pinza appartenenti al sistema secondo l'invenzione.

La figura 4 è una vista laterale dell'unità nastrotrasportatore e del carrello porta dima posto su di essa appartenenti al sistema secondo l'invenzione.

La figura 5 è una vista in pianta di quanto illustrato in figura 1.

La figura 6 è una vista in pianta del gruppo di chiusura simultanea molle appartenente al sistema secondo l'invenzione.

La figura 7 è una vista in pianta dell'unità di supporto del telaio appartenente al sistema secondo l'invenzione.

La figura 8 è una vista frontale di quanto illustrato in figura 7.

La figura 9 è una vista laterale di quanto illustrato in figura 7.

La figura 10 è una vista in pianta di un telaio utilizzato dal sistema secondo l'invenzione.

Con particolare riferimento ai simboli numerici delle figure da 1 a 10, il sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo l'invenzione comprende due gruppi 1, 2, di selezione ed orientamento particolari, ciascuno composto da un vibratore circolare 3 e da due vibratori lineari 4.

I suddetti gruppi 1 e 2, sono seguiti ciascuno da un'unità 5 di posaggio a due file di accumulo e prelievo pezzi, unità comprensive di un sistema a sensori per rilevare la presenza dei pezzi da trattare, sistema non illustrato nelle figure.

Due gruppi pinza 6, 7, necessari alla movimentazione dei particolari da trattare, sono supportati da un manipolatore a portale 8 dotato di un asse orizzontale elettrico e di due assi verticali pneumatici. I suddetti gruppi pinza 6 e 7, sono ciascuno a due file di organi di presa con un sistema di spaziatura a doppio pantografo.

Entrambi sono composti da un'unità lineare pneumatica per l'apertura e la chiusura dei pantografi 9 e da due file ciascuna comprendente nove pinze pneumatiche 10.

E' poi prevista un'unità nastro-trasportatore 11 sia per il convogliamento dei particolari scaricati e già trattati superficialmente sia per effettuare il deposito intermedio dei particolari in una dima 13 prima del carico su un telaio galvanico 14.

L'unità nastro-trasportatore lì è dotata di'un motore elettrico passo-passo noto e non raffigurato nelle figure.

Vantaggiosamente, il suddetto motore elettrico passo-passo può essere sostituito da un motore elettrico Brushless associato ad un encoder, ottenendo così un accurato controllo della posizione e del movimento.

I particolari già trattati saranno raccolti da un carrello di raccolta non raffigurato e posto al termine dell'unità nastro-trasportatore 11.

Vantaggiosamente, la dima 13 prevede un numero ed una spaziatura di impronte 15 uguale a quelle di ciascun lato di un telaio 14, il quale è un normale telaio galvanico noto nella tecnica.

La suddetta dima 13 può traslare orizzontalmente grazie ad un opportuno carrello 12 posto sull'unità nastro-trasportatore 11.

Sopra l'unità nastro-trasportatore 11 si trova un'unità di supporto 16 ad azionamento automatico per il bloccaggio e la movimentazione di un telaio 14.

Inferiormente a questa, ma sempre al di sopra dell'unità nastro-trasportatore 11 è previsto un gruppo 17 ad azionamento pneumatico per la chiusura simultanea per tutte le molle 18 di un lato di un telaio 14, allo scopo di ottenere lo scarico di questo e per caricare tutti i particolari presenti nella dima 13.

II suddetto gruppo 17 presenta superiormente un componente di forma simile al telaio 14 dotato di opportune dentellature metalliche sovrapposte 19 che con un simultaneo movimento di traslazione relativa tra loro possono chiudere tutte le molle 18 di un lato del suddetto telaio 14.

Lateralmente al sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo l'invenzione, vi è un'unità di comando e controllo non raffigurata, comprendente un quadro elettrico di comando e gestione, una pulsantiera principale, un pannello operatore per autodiagnosi, la logica programmabile e gli azionamenti dei motori elettrici passo-passo.

Sono inoltre presenti tre pulsantiere di comando movimenti manuali, di start e di stop ciclo.

Naturalmente forme e dimensioni dei vari elementi componenti il sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo l'invenzione, potranno variare secondo le varie esigenze, rimanendo comunque all'interno del concetto inventivo sopra esposto.

Con particolare riferimento ai simboli numerici delle figure da 1 a 10 il ciclo di funzionamento del sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo l'invenzione, può essere descritto come segue.

Vengono caricati manualmente da un operatore attraverso una tramoggia di carico, i gruppi 1 e 2 di selezione ed orientamento particolari.

Tramite l'unità di comando e controllo si da quindi l'avvio al ciclo dell'intero sistema.

Un telaio 14 precedentemente caricato, completo di particolari già trattati, viene bloccato sull'unità di supporto 16 del telaio medesimo.

Il suddetto telaio 14 viene quindi posizionato orizzontalmente e successivamente viene fatto scendere verso il gruppo di chiusura molle 17.

I pezzi sul telaio 14 si trovano ora appesi al di sopra dell'unità nastro-trasportatore 11. Viene quindi dato il comando per la chiusura delle molle 18 scaricando così il lato inferiore del telaio 14, i particolari trattati cadono sulla suddetta unità nastro-trasportatore 11 e saranno da qui convogliati all'apposito carrello di raccolta.

I gruppi 1 e 2 di selezione ed orientamento particolari con l'utilizzo dei vibratori circolari 3 e dei vibratori lineari 4 riempiono le unità di posaggio 5 con i particolari da trattare.

A questo punto il gruppo pinza 6 di sinistra scende sulla corrispondente unità di posaggio 5.

Le pinze pneumatiche 10 vengono attivate e chiuse per la presa dei pezzi: si osservi infatti che i pezzi vengono presi tenendoli dall'interno.

II gruppo pinza 6 si solleva e si trasferisce sulla dima 13 presente al di sotto del manipolatore a portale 8, grazie all'apertura del doppio pantografo 9. A questo punto le pinze pneumatiche 10 vengono riattivate ed aperte per consentire il deposito dei particolari sulla dima 13. Dopo di che vengono sollevate.

La medesima procedura è poi eseguita dal gruppo pinza 7 di destra ed al termine anche questo si troverà in posizione sollevata con le pinze aperte al di sopra della dima 13.

Ora i pantografi di entrambi i gruppi pinza 6 e 7 si chiuderanno tornando alla posizione iniziale. La dima 13 avanzerà e tutta la procedura verrà ripetuta fino al completo carico della medesima.

La dima 13 verrà poi trasportata in posizione per il carico del telaio 14 al di sotto dell'unità di supporto 16 del suddetto telaio.

Contemporaneamente i particolari scaricati precedentemente vengono convogliati dall'unità nastrotrasportatore 11 al carrello di raccolta.

Il telaio 14 con le molle 18 chiuse scende ora, mosso dalla sua unità di supporto 16, sulla dima 13.

Agendo sul gruppo 17 di chiusura molle, vengono aperte le molle ed i pezzi si troveranno automaticamente caricati sul lato rivolto verso il basso del telaio 14.

Quindi, l'unità di supporto 16 ad azionamento pneumatico solleverà e ribalterà il telaio 14.

Successivamente, la dima 13 viene scaricata di quei particolari eventualmente non caricati sul telaio 14: ciò può avvenire poiché al di sotto della suddetta dima è presente un dispositivo a pettine non illustrato nelle figure che si apre lasciando cadere al di sotto i pezzi non caricati.

Questi vengono convogliati in una zona di raccolta da cui verranno prelevati a fine giornata.

La dima 13 ormai vuota, è riportata nuovamente sotto il manipolatore 8 per un nuovo ciclo di riempimento terminato il quale si otterrà il carico anche del secondo lato del telaio 14.

A questo punto il telaio 14 verrà scaricato manualmente dalla struttura di sostegno 16 ed un ciclo avrà avuto termine.

Si verificherà prima di ricominciare se il carrello di raccolta deve essere vuotato o meno.

Si osserva infine che le operazioni qui descritte avvengono in certi casi simultaneamente per diminuire il tempo occorrente ad effettuare un ciclo, in particolare si ha quanto segue.

I gruppi pinza 6 e 7 si espandono e si compattano durante gli spostamenti di traslazione; la discesa verticale dei suddetti gruppi pinza è indipendente, mentre un gruppo deposita i pezzi sulla dima 13 l'altro li preleva dalla corrispondente unità di posaggio 5.

Il riempimento delle suddette unità di posaggio 5 avviene durante la fase di traslazione e di deposito del relativo gruppo pinza 6 o 7.

Il posizionamento e la posizione della traslazione della dima 13 al di sotto del manipolatore a portale 8 avviene durante il trasferimento orizzontale dei gruppi pinza 6 e 7.

Lo scarico dei pezzi già trattati superficialmente dal telaio galvanico 14 avviene durante la fase di riempimento della dima 13 dei pezzi da caricare.

Lo scarico dei pezzi presenti sull'unità nastrotrasportatore 11 nel contenitore di raccolta si ha quando la dima 13 si posiziona al di sotto del telaio galvanico 14 con le molle 18 chiuse.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici comprendente due gruppi (1, 2) di selezione ed orientamento particolari, due unità di posaggìo (5), un manipolatore a portale (8), un'unità nastro-trasportatore (11), un carrello di raccolta, una pluralità di telai (14), un'unità di supporto telaio (16), un'unità di comando e controllo, caratterizzato dal fatto di comprendere una dima (13) con numero e spaziature d'impronta (15) uguale a quelle di ciascun lato di ogni telaio (14) ed un gruppo (17) di chiusura simultanea di tutte le molle (18) di un lato di ciascun telaio (14) ottenendo lo scarico del telaio (14) ed il carico di tutti i particolari presenti nella suddetta dima (13) mentre il manipolatore a portale (8) è equipaggiato con almeno un gruppo pinza (6, 7) a una o più file di organi di presa con sistema di spaziatura a pantografo, il quale dispone sulla dima (13) i particolari presenti sull'unità di posaggio (5).
2. 2. Sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che sono presenti sul manipolatore a portale (8) due gruppi pinza (6, 7) equipaggiati ciascuno con una unità lineare per la chiusura e l'apertura di pantografi (9) e da due file contenenti ciascuna upa pluralità di pinze pneumatiche (10).
3. 3. Sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i gruppi (1, 2) di selezione ed orientamento particolari, possono comprendere un vibratore circolare (3) e due vibratori lineari (4).
4. 4. Sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le unità di posaggio (5) di accumulo e prelievo pezzi comprendono una o più file e sensori di presenza pezzi.
5. 5. Sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'unità nastrotrasportatore (11) è mossa da un motore elettrico passopasso.
6. 6. Sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'unità nastrotrasportatore (11) è mossa da un motore elettrico Brushless ed è associata ad un encoder.
7. 7. Sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la dima (13) è supportata da un carrello (12) che può traslare per mezzo dell'unità nastro-trasportatore (11).
8. 8. Sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il gruppo (17) di chiusura simultanea molle prevede superiormente un componente di forma analoga al telaio (14) comprendente dentellature metalliche sovrapposte (19) atte alla presa con le molle (18) di ciascun lato del suddetto telaio (14).
9. 9. Sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i gruppi pinza (6, 7) sono a due file di organi di presa con sistema di spaziatura a doppio pantografo.
10. 10. Sistema automatico di carico e scarico particolari per telai galvanici secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere costituito da una pluralità di elementi particolarmente conformati, disposti ed associati, il tutto come più ampiamente descritto ed illlustrato e per gli scopi specificati.