ITPC930002A1 - Testa operatrice indexata per macchine utensili automatiche. - Google Patents

Description

TESTA OPERATRICE INDEXATA PER MACCHINE UTENSILI AUTOMATICHE.

La presente invenzione propone una testa operatrice per macchine utensili automatiche, del tipo comprendente:

- una forcella montata su un supporto a pi? gradi di libert?;

- mezzi per controllare numericamente le rotazioni della forcella attorno al proprio asse;

- un supporto per un mandrino, montato su detta forcella e ruotabile rispetto ad essa sempre sotto controllo numerico,

nella quale sono previsti dispositivi che permettono di riconfigurare la testa variando la posizione angolare sia della forcella che del supporto del mandrino, mantenendo l'utensile a contatto con il pezzo da lavorare.

Questo permette di ottenere diversi vantaggi, specie nel caso di lavorazioni esterne di un pezzo per asportazione di materiale quali contornatura o simili, poich? ? possibile riconfigurare la testa senza staccare l'utensile dal pezzo, evitando che rimangano visibili i segni della ripresa.

Sono noti diversi tipi di macchine utensili provviste di una testa operatrice sulla quale ? montato un mandrino con un attacco p?r l'utensile e i cui spostamenti vengono controllati numericamente per eseguire lavorazioni anche complesse.

In particolare sono note macchine comprendenti un braccio di supporto mobile lungo una terna di.assi cartesiani, al quale ? incernierata una forcella che pu? ruotare, controllata numericamente, attorno all'asse del braccio (asse C) ed alla quale ? incernierato il supporto di un mandrino, che a sua volta pu? ruotare, sempre controllato numericamente, attorno ad un asse ortogonale al precedente (asse A).

In alcuni casi queste teste operatrici sono indexate, vale a dire sono provviste di mezzi che permettono di bloccare sia la forcella che il mandrino in un numero discreto di posizioni angolari attorno ai rispettivi assi, per permettere di configurare la testa in funzione della sagoma del pezzo da lavorare.

A questo scopo l'accoppiamento fra supporto del mandrino e forcella oppure fra forcella e relativo supporto avviene per mezzo di coppie di cremagliere che ingranano mutuamente bloccando cosi le diverse parti nella configurazione richiesta.

La presente invenzione riguarda in particolare, anche se non esclusivamente, una testa operatrice di questo tipo. Nelle teste operatrici note, per disimpegnare l'una o l'altra coppia di cremagliere e procedere ad lina nuova configurazione mediante rotazione della forcella o del mandrino o di entrambi, si interviene sempre spostando la cremagliera collegata alla parte mobile, vale a dire nel caso di regolazione della posizione angolare del mandrino si sposta la cremagliera accoppiata a quest'ultimo lasciando fissa quella collegata alla forcella mentre per ruotare la forcella si muove la cremagliera accoppiata a quest 'ultima, lasciando fissa quella collegata al braccio di supporto.

Questa soluzione ? stata finora adottata universalmente in quanto lo spostamento della cremagliera montata sulla parte fissa della testa risultava estremamente complicato.

Sempre questa soluzione, per?, comporta lo svantaggio della necessit? di sollevare l'utensile dal pezzo per riconfigurare la testa, con l'inconveniente che quando l'utensile viene nuovamente abbassato per riprendere la lavorazione sul pezzo rimane il segno della ripresa.

Scopo della presente invenzione ? quello di ovviare all'inconveniente sopra indicato e, a tal fine, ? prevista una testa operatrice del tipo sopra descritta, nella quale per? il disimpegno fra le cremagliere costituenti ciascuna coppia avviene muovendo la cremagliera collegata alla parte fissa della testa.

Con questo sistema ? possibile riconfigurare la macchina senza rimuovere l'utensile dal pezzo, evitando cosi qualsiasi segno di ripresa.

La presente invenzione sar? ora descritta dettagliatamente, a puro titolo." di esempio non limitativo, con riferimento alla figura allegata che illustra la sezione di una testa operatrice secondo l'invenzione.

In figura con 1 si indica il braccio di supporto o cannotto, sul quale ? montata una forcella 2 ai cui bracci ? incernierato il -supporto 3 di un mandrino 4, provvisto di un attacco conico 5 per l'utensile.

La forcella 2 ? montata sul cannotto 1 per mezzo di una ralla 34, per cui la forcella pu? ruotare attorno all'asse del cannotto (asse C).

Il supporto del mandrino ? fissato ad un mozzo 6 ed ? montato sui bracci della forcella per mezzo di cuscinetti 7 che ne permettono la rotazione attorno ad un asse ortogonale al precedente (asse A).

Un motore 8 collocato nel cannotto 1 pone in rotazione diretta un albero 9 il quale, tramite una coppia conica 10 trasmette il moto ad un albero inclinato 11 che a sua volta, tramite una seconda coppia conica indicata con 12, pone in rotazione un albero 13 coassiale con il mozzo di supporto del mandrino.

Dalla parte opposta 1'albero 13 ? collegato, per mezzo di una coppia conica 14, con il mandrino.

All'interno del mozzo 6 ? ricavato un cilindro entro il quale scorre un pistone 15 i cui movimenti portano l'estremit? di uno stelo 16 ad impegnare una corrispondente sede 17 nel corpo del mandrino, per bloccarne la rotazione attorno all'asse C.

Il pistone 15 e il relativo stelo 16 sono coassiali con l'asse A, in modo da permettere comunque la rotazione del supporto 3 del mandrino attorno all'asse A, anche quando lo stelo 16 impegna la sede 17.

Al corpo della forcella ? solidale una cremagliera circolare 18 che ingrana con una corrispondente cremagliera 19 montata scorrevolmente sull'albero della forcella, in modo da poter compiere limitati spostamenti assiali, parallelamente all'asse C in contrasto con la forza esercitata da molle 20 o simili, le quali tendono a mantenere in reciproco impegno le dentature delle cremagliere 18 e 19.

Una o pi? chiavette 21 impegnano la cremagliera 19 ed il corpo del cannotto, permettendo cosi alla cremagliera 20 di scorrere ma non di ruotare rispetto al corpo del cannotto stesso.

Dalla parte interna la cremagliera 19 ? sagomata a gradino e si accoppia con un corrispondente gradino, indicato con 22, ricavato nell'albero della forcella.

In corrispondenza delle pareti verticali della cremagliera 19 che si affacciano sulle corrispondenti pareti della forcella, sono presenti guarnizioni di tenuta 23 e 24.

In tal modo si viene a determinare, fra le pareti orizzontali della cremagliera 19 e del corpo della forcella, in corrispondenza del gradino 22, una sorta di camera anulare collegata, per mezzo di condotti non illustrati in figura, con dispositivi in grado di pompare un fluido sotto pressione nella camera, per comandare le spostamento della cremagliera 19 in contrasto con la forza esercitata dalle molle 20, e disimpegnarla dalla cremagliera 19.

Nelle figure 2a e* 2b ? illustrato il particolare ora descritto, in corrispondenza delle due posizioni di impegno e di disimpegno delle cremagliere.

Analogamente, al mozzo 6 di supporto del mandrino ? fissata una cremagliera 25 la cui dentatura 26 impegna una corrispondente dentatura 27 di una cremagliera 28 anch'essa montata sul mozzo 6 ma con possibilit? di scorrimento assiale in contrasto con la forza esercitata da molle 29.

Una chiavetta 30 impedisce spostamenti angolari fra la cremagliera 28 e il braccio della forcella, permettendone per? il reciproco scorrimento.

Le superfici coniugate delle cremagliere 25 e 28 sono anch'esse sagomate in modo da definire una camera 31 delimitata da guarnizioni di tenuta 32 e 33 e collegata a mezzi che permettono di pompare fluido sotto pressione. Questo particolare ? illustrato, ingrandito, in figura 3. Il funzionamento avviene come segue.

Con le coppie di cremagliere 18-19 e 25-28 in mutuo impegno, il moto imposto dal motore 8 all'albero 9 viene trasmesso, tramite le coppie coniche 10 e 12 rispettivamente agli alberi 11 e 13.

Di qui, tramite la coppia 14 il moto viene trasmesso al mandrino, ponendolo in rotazione attorno al proprio asse, per effettuare la lavorazione del pezzo.

Quando ? necessario variare la configurazione della macchina, arrestato il motore 8 si aziona il pistone 15 che spinge il perno 16 ad inserirsi nella sede 17 del mandrino, impedendone le rotazioni attorno al proprio asse.

A questo punto per ruotare la forcella rispetto all'asse C si pompa fluido sotto pressione nella camera ricavata fra l'albero della forcella e la cremagliera 19, causandone lo spostamento assiale e portandola, vincendo la forza delle molle 20, nella posizione di apertura illustrata in figura 2b.

A questo punto con le dentature delle cremagliere 18 e 19 disimpegnate, imponendo col motore 8 una rotazione all'albero 9, dal momento che tutta la catena cinematica ? stata bloccata alla base conseguentemente al blocco del mandrino, fa si che tutta la forcella ruoti attorno all'asse C.

L'ampiezza della rotazione viene controllata tramite il motore 8, mentre la precisione di posizionamento ? conseguente all'impegno fra le dentature delle corone 18 e 19.

Allo stesso modo, per variare la posizione angolare del supporto del mandrino attorno all'asse A si porta la spina 16 ad impegnare la sede 17, e si pompa fluido nella camera 31, operando questa volta lo spostamento della corona dentata 25.

Procedendo come in precedenza, tramite la rotazione dell'albero 9 si comanda questa volta il posizionamento del supporto del mandrino rispetto all'asse A.

Con la soluzione descritta ? quindi possibile variare a piacere la configurazione della testa, regolandone le posizioni angolari sia rispetto all'asse A che all'asse C, senza la necessit? di sollevare l'utensile il quale pu? sempre restare a contatto con il pezzo da lavorare ed evitare, in tal modo, che su questo rimanga il segno della ripresa quando ricomincia la lavorazione.

Un esperto del ramo potr? poi prevedere numerose modifiche e varianti, che dovranno per? ritenersi tutte comprese nell'ambito del presente trovato.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1) Testa operatrice per macchine utensili automatiche, del tipo comprendente: - una forcella montata su un supporto a pi? gradi di libert?; - mezzi per controllare numericamente le rotazioni della forcella attorno al proprio asse (C); - un supporto di un mandrino, montato su detta forcella e ruotabile rispetto ad essa attorno ad un asse (A) ortogonale al precedente, sotto controllo numerico; - un albero, coassiale con l'asse (A) di rotazione dei supporto di detto mandrino e collegato, mediante coppie coniche, da un lato a dispositivi per la trasmissione del moto e dall'altro all'albero del mandrino; caratterizzata dal fatto di prevedere dispositivi che permettono di variare la posizione angolare sia della forcella che del supporto del mandrino mantenendo l'utensile a contatto con il pezzo da lavorare.
2. 2) Testa operatrice per macchine utensili automatiche, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di prevedere; ima prima cremagliera circolare solidale al corpo di detta forcella e coassiale con l'asse della stessa; una seconda cremagliera circolare, coassiale con la prima, montata con sola possibilit? di scorrimento assiale sull'albero di detta forcella e mobile fra una posizione di impegno con detta prima cremagliera e una seconda posizione in cui dette cremagliere .sono disimpegnate ; essendo previsti mezzi atti bloccare' la rotazione del mandrino .
3. 3) Testa operatrice per macchine utensili automatiche, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di prevedere : una prima cremagliera circolare solidale al supporto del mandrino e coassiale con esso; una seconda cremagliera circolare, coassiale con la prima, montata con sola possibilit? di scorrimento assiale su detto supporto del mandrino e mobile fra una posizione di impegno con detta prima cremagliera e una seconda posizione in cui dette cremagliere sono disimpegnate ; essendo previsti mezzi atti a bloccare la rotazione del mandrino .
4. 4) Testa operatrice per macchine utensili automatiche, secondo le rivendicazioni 2 o 3, caratterizzata dal fatto che dette coppie di cremagliere presentano superfici affacciate definenti una camera a volume variabile, essendo previsti mezzi atti a pompare in detta camera un fluido sotto pressione.
5. 5) Testa operatrice per macchine utensili automatiche, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi atti a bloccare la rotazione del mandrino sono costituiti da un perno coassiale con l'asse di rotazione di detto supporto del mandrino attorno ai bracci della forcella.