ITRM950420A1 - Macchina e procedimento per la rifinitura in un automatico di sanitari e manufatti in ceramica, in ambiente chiuso con aspirazione chiuso con - Google Patents
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Abstract
Scopo della presente invenzione è quello di effettuare tutte le operazioni, necessarie all'esecuzione della rifinitura dei sanitari in ceramica, senza l'utilizzo di manodopera ed in totale assenza di polveri nell'ambiente circostante la macchina, eliminando, pertanto il problema della silicosi nel reparto di rifinitura.L'invenzione di seguito descritta, infatti ha la caratteristica di eseguire tutte le operazioni di rifinitura automaticamente secondo delle sequenze di operazioni prefissate, memorizzabili manualmente in funzione delle forme dei pezzi da rifinire.Tali sequenze sono ripetibili in automatico in un ambiente chiuso all'interno del quale viene creato un flusso di aria aspirata e convogliata (dopo opportuno filtraggio) direttamente all'esterno dell'ambiente di lavoro.
Description
DESCRIZIONE DEL BREVETTO DI INVENZIONE INDUSTRIALE DAL TITOLO MACCHINA E PROCEDIMENTO PER LA RIFINITURA IN AUTOMATICO DI SANITARI E MANUFATTI IN CERAMICA, IN AMBIENTE CHIUSO CON ASPIRAZIONE DELLE POLVERI
Le operazioni di rifinitura dei sanitari e dei manufatti realizzati nella industria delle ceramiche,vengono attualmente effettuate manualmente sulla maggior parte delle tipologie dei manufatti.
In tali ambienti e'presente una elevata dispersione di polveri di silicio molto dannose al corpo umano con la conseguente attribuzione di malattia professionale (silicosi )al personale che vi lavora.
Le operazioni di rifinitura manuale provocano, inoltre, un rallentamento nel ciclo produttivo dell'industria,che ha ormai automatizzato o semi automatizzato tutte le altre fasi costituenti tale ciclo produttivo.
Scopo della presente invenzione e ' quello di effettuare tutte le operazioni, necessarie all'esecuzione della rifinitura dei sanitari in ceramica, senza l'utilizzo di manodopera ed in totale assenza di polveri nell'ambiente circostante la macchina, eliminando, pertanto il problema della silicosi nel reparto di rifinitura.
L'invenzione di seguito descritta, infatti, ha la caratteristica di eseguire tutte le operazioni di rifinitura automaticamente secondo delle sequenze di operazioni prefissate , memorizzabili manualmente in funzione delle forme dei pezzi da rifinire.
Tali sequenze sono ripetibili in automatico in un ambiente chiuso all'interno del quale viene creato un flusso di aria aspirata e convogliata (dopo opportuno filtraggio)direttamente all'esterno dell'ambiente di lavoro.
L'invenzione di seguito descritta può', pertanto, essere utilizzata nelle industrie di ceramica in sostituzione delle usuali operazioni di rifinitura manuale allo scopo di rendere migliori le condizioni di lavoro del personale consentendo , inoltre , l'aumento di produttività'dell'industria medesima. Forma,pertanto,oggetto specifico della presente invenzione una macchina per la realizzazione 'in automatico delle operazioni necessarie alla rifinitura di sanitari e manufatti in ceramica, comprendente :
- un manipolatore (o braccio meccanico con controllo elettronico di posizione ) in grado di muoversi nello spazio circostante il pezzo da rifinire , in maniera tale da raggiungere , con opportuni utensili,tutti i punti che sono soggetti a rifinitura; - un ambiente ( tunnel ) ,.chiuso in ogni suo lato, all'interno del quale e'situato il manipolatore ed all'interno del quale viene rifinito il pezzo;
- due portali apribili in corrispondenza degli estremi del tunnel per consentire l'ingresso e l'uscita dei pezzi;
un sistema a rotaia per la movimentazione di ingresso, posizionamento per la rifinitura nei tunnel ed uscita dei pezzi; - un dispositivo configurato in maniera tale da consentire il deposito e lo scambio dei vari utensili utilizzati dal manipolatore per la rifinitura;
- un dispositivo configurato in maniera tale da consentire la presa ed il rilascio degli utensili a disposizione per la rifinitura;
- un sistema di aspirazione applicato al tunnel , il quale consenta di aspirare le polveri derivanti dalle operazioni di rifinitura estraendole ed allontanandole dal pezzo in lavorazione prima del'uscita dal tunnel medesimo;
Secondo l'invenzione, il manipolatore può' essere di tipo cartesiano, nel qual caso il pezzo oggetto della rifinitura si posiziona all'interno del tunnel e rimane fermo mentre il manipolatore si muove nello spazio attorno ad esso, oppure il manipolatore può'essere di tipo antropomorfo,nel qual caso il pezzo viene posizionato ,all'interno del tunnel, su di una tavola girevole in maniera tale da consentire al manipolatore di raggiungere tutti i punti soggetti a rifinitura.
Di preferenza, secondo l'invenzione, detto manipolatore e' costituito di una struttura a portale sulla quale vengono eseguite le tre movimentazioni ortogonali orizzontali e verticale ( Χ,Υ,Ζ )del braccio,di-una struttura realizzata in maniera tale da ruotare intorno all'asse verticale ( Z ) e di un cosiddetto "polso" realizzato in maniera da pouer ruotare intorno ad un asse orizzontale qualsiasi nello spazio di lavoro del manipolatore.
Secondo l'invenzione, la movimentazione relativa degli elementi e' realizzata per mezzo dì motori elettrici con controllo in posizione,può', tuttavia, essere utilizzata una qualsiasi altra forma di attuazione con controllo di posizione.
All'estremità' del polso vengono applicati gli utensili, intercambiabili in funzione del tipo di sanitario e della posizione da rifinire.
Detti utensili saranno azionati mediante un motore elettrico a velocita' variabile con l'eventuale interposizione . di un riduttore e saranno realizzati mediante spugne di forme diverse, tutte simmetriche rispetto all'asse di rotazione.
Di preferenza, secondo l'invenzione, i pòrtali che consentono l'ingresso e l'uscita dei pezzi sono a scorrimento verticale con cinghie o catene azionate da un motoriduttore.
E' inoltre, scopo della invenzione quello di fornire un procedimento per la rifinitura in automatico di sanitari e manufatti in ceramica comprendente le fasi di :
- ingresso ,posizionamento , lavorazione ed uscita del pezzo, gestiti completamente in automatico dalla macchina ;
- asportazione delle irregolarità'della superficie dei pezzi per azione abrasiva di spugne e pagliette a cellule aperte in materiale tipo Scotch Brite,con ottenimento di una superficie regolare, ma ancora rugosa ;
levigatura della superficie per azione combinata abrasiva ed amalgamante di spugne umide-;
- aspirazione delle polveri derivanti dalle operazioni di rifinitura ;
Il procedimento secondo l'invenzione presenta, rispetto a quello manuale, il vantaggio della completa assenza di personale durante le fasi di realizzazione del processo di rifinitura .Questa caratteristica,unitamente al fatto che le operazioni di rifinitura vengono compiute in un ambiente chiuso con l'aspirazione delle polveri,consente pertanto di eliminare il problema dela malattia professionale tipico di questa lavorazione.
La presente invenzione viene ora descritta secondo le sue forme preferite di realizzazione con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati in cui :
la fig. 1 e'un complessivo schematico assonometrico della macchina secondo l'invenzione ;
la fig. 2 e' un complessivo schematico assonometrico del manipolatore secondo l'invenzione ;
la fig.3 e'un complessivo schematico laterale della macchina ; la fig. 4 descrive schematicamente alcuni tipi di utensili utilizzati dalla macchina secondo l'invenzione ;
la fig. 5 e'una vista dettagliata del dispositivo di innesto rapido degli utensili con il relativo funzionamento ;
la fig.6 e' una vista schematica del deposito utensili con le relative operazioni di prelievo e scarico ;
Tali figure descrivono,a titolo di esempio,non limitativo,come possono essere raggiunti gli scopi precedentemente descritti. L'esempio di realizzazione e'costituito di un telaio o basamento ( 1 ) sul quale sono riportate due guide orizzontali parallele ( 2 ) (direzione X ), le quali consentono la movimentazione lungo di esse di una strutturai 3 )con l'asse ortogonale ad esse. Su tale struttura ( 3 )sono posizionate altre due guide orizzon-- tali { 4 }ortogonali alle precedenti (direzione Y ) sulle quali viene effettuata la movimentazione di una piastra ( 5 ). Sulla piastra suddetta ( 5 )sono posizionate due coppie di pattini ( 6 )all'interno dei quali scorrono due guide verticali ( 7 ) (direzione Z )accoppiate con una struttura ( 8 ).
Tale struttura ( 8 )risulta,pertanto, mobile nello spazio mediante la composizione dei tre moti ortogonali ottenibili con gli elementi sopra descritti.
Su tale struttura ( 8 )e'presente un braccio ( 9 ) realizzato in maniera tale da poter ruotare intorno al proprio asse verticale { rotazione Rz )all'estremo del quale e' posizionato un polso ( 10 ) in condizioni di poter ruotare intorno ad un asse Ry ortogonale a quello verticale della rotazione Rz.
All’estremità'del polso e'posizionato un utensile ( 11 ) intercambiabile posto in rotazione da un motore ( 12 ) posizionato all'interno del polso medesimo.
Un adeguato innesto radido a depressione ( 37,38 ), montato coassialmente all'asse del motore ( 12 ), consente il cambio automatico dell'utensile in funzione dell'operazione da eseguire. Le cinque movimentazioni descritte sono realizzate per mezzo di motori elettrici con controllo di posizione con l'interposizione di riduttori.
Gli attuatori delle tre traslazioni ( Χ,Υ,Ζ ) ( 13,14,15 )e della rotazione del polso ( 16 ),agiscono su viti senza fine ( 17,18,19,20 )accoppiate a chiocciole a ricircolo di sfere. L'attuatore ( 21 )della rotazione Rz agisce direttamente sul braccio verticale ( 9 ).
Il manipolatore,cosi'realizzato,e' in condizioni di posizionare adeguatamente gli utensili nel proprio spazio di lavoro in maniera tale da eseguire tutte le operazioni necessarie alla rifinitura dei diversi pezzi.
I sanitari e i manufatti in ceramica vengono posizionati su carrelli ( 22 ) che attraverso una rotaia ( 23 ) vengono trasferiti all'interno del tunnel fino al raggiungimento di una posizione prefissata e rifiniti dal manipolatore.
Tali carrelli sono trascinati sulla rotaia mediante una coppia di catene ( 24 )che si impegnano su di essi.La motorizzazione di tali catene avviene per mezzo di un motoriduttore ( 25 ).
All'ingresso ed all'uscita del tunnel, sono presenti due portali { 26 ) con apertura a scorrimento verticale automatica per consentire l'ingresso e l'uscita dei pezzi.
All'interno del tunnel di rifinitura e', inoltre, presente un deposito ( 27 )per i diversi utensili realizzato in maniera tale da consentire al manipolatore una rapida sostituzione dei medesimi durante le fasi di rifinitura.
Secondo l'invenzione detti utensili sono realizzati mediante spugne di forme diverse, tutte simmetriche rispetto all'asse di rotazione.
Alcune di esse ( 28 ),sono rivestite di materiale in paglietta tipo Scotch Brite ed hanno la funzione di asportare le irregolarità' sulla superficie del pezzo, altre ( 29 )hanno la superficie di contatto in spugna,e svolgono la funzione di levigare la superficie del pezzo mediante l'eventuale apporto di acqua.
L'intera zona di lavoro del manipolatore e' chiusa mediante pannelli ( 30,31,32,33,34,35 )alcuni dei quali sono trasparenti al fine di consentire la vista del manipolatore e delle relative azioni all'interno del tunnel.
La parte superiore del tunnel e' conformata come una cappa aspirante ( 36 )e consente di convogliare verso l'esterno le polveri derivanti dalla rifinitura.
Per consentire al sistema di aspirazione di prelevare ed evaquare l'aria mista a polvere presente nel tunnel,vengono posizionati sui pannelli laterali del tunnel medesimo , saracinesche basculanti in grado di aprirsi automaticamente quando la richiesta di aria aspirata lo necessita.
La macchina, secondo l'invenzione, e' gestita e controllata mediante una consolle di comando e controllo , la quale consente di attuare i cicli di lavoro secondo le operazioni precedentemente impostate manualmente e memorizzate.
Durante le fasi di impostazione manuale dei cicli e delle traiettorie che devono essere eseguiti in automatico dal manipolatore, vengono inoltre programmati gli utensili piu' adatti in funzione delle forme e dei pezzi da rifinire e le loro velocita'di rotazione.
Con la macchina appena descritta viene attuato un procedimento di lavorazione automatica che, sostanzialmente,prevede le fasi di : - INGRESSO DEL PEZZO DA RIFINIRE (e conseguente uscita del pezzo precedente già' rifinito ) :
Durante detta fase si realizza l'ingresso del pezzo, posizionato sul carrello ( 22 ),nel tunnel ,mediante il trascinamento del medesimo sulle rotaie ( 23 )per mezzo delle catene ( 24 ) messe in movimento dal motoriduttore { 25 ).
Durante tale fase vengono aperti i portali ( 26 )per consentire l'ingresso del carrello , i quali vengono richiusi al momento in cui il pezzo risulta aver raggiunto la posizione di rifinitura; - ASPORTAZIONE DELLE IRREGOLARITÀ'DELLA SUPERFICIE DEL PEZZO : Durante detta fase il manipolatore preleva, dal magazzino, l'utensile richiesto in funzione delle forme e delle posizioni del pezzo da rifinire, lo mette in rotazione e percorre le zone del pezzo interessate all'operazione.
Al termine di questa fase il pezzo risulta non avere piu' irregolarità'di superficie ,ma solo rugosità' superficiale ; - LEVIGATURA DELLA SUPERFICIE DEL PEZZO :
Detta fase ha inizio al termine della precedente e consiste nella levigatura di tutta la superficie visibile e/o verniciabile del pezzo. Tale levigatura viene eseguita prelevando dal deposito utensili quelli piu' adatti già' programmati nella fase di impostazione manuale dei cicli.
Al termine di questa fase il pezzo risulta levigato ed e' pertanto pronto per per l'uscita dal tunnel;
- USCITA DEL PEZZO RIFINITO ( e conseguente ingresso del successivo pezzo da rifinire ) :
Durante detta fase si realizza l'uscita del pezzo, posizionato sul carrello ( 22 ), dal tunnel , mediante il trascinamento del medesimo sulle rotaie ( 23 ) per mezzo delle catene ( 24 ) messe in movimento dal raotoriduttore ( 25 ).
Durante tale fase vengono aperti i portali ( 26 ), per consentire l'uscita del carrello ·,· i quali’vengono richiusi al momento in cui il pezzo successivo da rifinire risulta aver raggiunto la posizione di rifinitura;
Durante l'intero ciclo sopra descritto e' in funzione il sistema di aspirazione che consente di prelevare le polveri e convogliarle all'esterno in un opportuno filtro che le separa dall'aria. La presente invenzione e' stata descritta con riferimento specifico ad alcune sue forme preferite di realizzazione, ma e' da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire da o relativo ambito di protezione.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1. Macchina per la rifinitura in automatico di sanitari e manufatti in ceramica comprendente : - un manipolatore (o braccio meccanico con controllo elettronico di posizione ) in grado di muoversi nello spazio circostante il pezzo da rifinire, in maniera tale da raggiungere con opportuni utensili, tutti i punti soggetti a rifinitura ; - un ambiente ( tunnel ) , chiuso in ogni suo lato, all'interno del quale e' situato il manipolatore ed all'interno del quale viene rifinito il pezzo; - due portali apribili in corrispondenza degli estremi del tunnel per consentire l'ingresso e l'uscita dei pezzi; - Una rotaia ed una serie di carrelli configurati in maniera tale da consentire l'ingresso, il posizionamento per la rifinitura nel tunnel e l'uscita del pezzo ; - un dispositivo configurato in maniera tale da consentire il deposito e lo scambio dei vari utensili utilizzati dal manipolatore per la rifinitura; - un dispositivo configurato in maniera tale da consentire la presa ed il rilascio degli utensili a disposizione per la rifinitura; - un sistema di aspirazione applicato al tunnel , il quale consenta di aspirare le polveri derivanti dalle operazioni di rifinitura estraendole ed allontanandole dal pezzo in lavorazione - prima dell'uscita dal tunnel medesimo; - una serie di utensili intercambiabili,configurati ed azionati a motore in maniera tale da sgrossare e/o levigare le superiici dei pezzi da rifinire ; 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata' dal fatto che il manipolatore e'di tipo cartesiano ed il supporto del pezzo e'fisso nello spazio di lavoro ; 3. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il manipolatore e'di tipo antropomorfo ed il supporto del pezzo e'girevole intorno al proprio asse verticale nello spazio di lavoro ; 4. Macchina secondo la rivendicazione 1, indipendentemente dal tipo di manipolatore e di supporto del pezzo da rifinire ; 5. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le operazioni di rifinitura effettuate dal manipolatore avvengano in ambiente chiuso con aspirazione dell'aria e delle polveri derivanti dalla rifinitura; 6. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l'ambiente chiuso in cui avvengono le operazioni di rifinitura , sia dotato di porte azionate automaticamente per l'ingresso e/o l'uscita dei pezzi; 7. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l'ingresso e l'uscita dei pezzi siano realizzati per mezzo di carrelli trascinati su di una rotaia per mezzo di una trasmissione a cinghia o a catena ; 8. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di innesto rapido dell'utensile sia di tipo pneumatico a depressione ; 9. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di innesto rapido dell'utensile sia di tipo meccànico o elettromeccanico ; 10. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che gli-utensili siano realizzati con un supporto cilindrico o conico (simmetrici rispetto all'asse di rotazione ) in materiale morbido spugnoso eventualmente rivestito con materiali spugnosi o pagliette tipo Scotch Brite ; 11. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di deposito e prelievo degli utensili sia ad ingresso o uscita ortogonale all'asse di rotazione dell'utensile stesso ; 12. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di prevedere un elemento di controllo elettronico per l'automazione del ciclo ; 13. Procedimento per la rifinitura in automatico di samitari e manufatti in ceramica, in ambiente chiuso con aspirazione delle polveri caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di : ingresso del pezzo da rifinire nell'ambiente chiuso ( e conseguente uscita del pezzo precedente già' rifinito ) con posizionamento all'interno di esso ,per mezzo del trascinamento di un carrello ( su cui e'collocato il pezzo ) su rotaie mediante catene messe in movimento da un raotoriduttore; - asportazione delle irregolarità'della superficie del pezzo realizzata dal manipolatore prelevando dal magazzino· utensili quelli piu'adatti in funzione delle forme e delle posizioni del pezzo da rifinire,e percorrendo le zone del pezzo interessate all'operazione con l'utensile in rotazione; - levigatura di tutta la superficie visibile e/o verniciabile del pezzo realizzata dal manipolatore prelevando dal magazzino utensili quelli piu' adatti in funzione delle forme e delle posizioni del pezzo da rifinire,e percorrendo le zone del pezzo interessate all'operazione con l'utensile in rotazione; - uscita del pezzo rifinito dal'ambiente chiuso di rifinitura (e conseguente ingresso del successivo pezzo da rifinire ) mediante il trascinamento del medesimo su rotaie per messo di catene messe in movimento da un raotoriduttore ; 14. Procedimento secondo la rivendicazione l3, caratterizzato dal fatto che dette fasi avvengono in un ambiente chiuso con aspirazione delle polveri ; 15. Procedimento secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che il cambio degli utensili tra e durante le fasi di asportazione e levigatura avvenga in maniera automatica ; 16. Macchina per la rifinitura in automatico di sanitari e manufatti un ceramica in ambiente chiuso con aspirazione delle polveri secondo ognuna delle rivendicazioni da 1 a 12, e procedimento per la rifinitura in automatico di sanitari e manufatti in ceramica secondo ognuna delle rivendicazioni da 13 a 15, sostanzialmente come illustrato e descritto.
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