ITTO20010865A1

ITTO20010865A1 - Dispositivo per il carico e lo scarico di utensili nel e dal magazzino utensili di una macchina utensile.

Info

Publication number: ITTO20010865A1
Application number: IT2001TO000865A
Authority: IT
Original assignee: Comau Spa
Priority date: 2001-09-11
Filing date: 2001-09-11
Publication date: 2003-03-11
Also published as: US20030050158A1; EP1291124B1; DE60200866T2; US6648806B2; EP1291124A1; CA2392191A1; ES2224001T3; DE60200866D1; ITTO20010865A0

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo per il carico e lo scarico di utensili nel e dal magazzino utensili di una macchina utensile",

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce a qualsiasi tipo di macchina utensile, centro di lavorazione o simile del tipo comprendente:

un supporto per il pezzo in lavorazione,

una testa di lavorazione portante un mandrino rotante al quale è connesso in rotazione un utensile, detta testa di lavorazione essendo spostabile lungo tre direzioni mutuamente perpendicolari rispetto a una struttura fissa della macchina utensile,

un magazzino porta-utensili comprendente una pluralità di posizioni atte a ricevere e sopportare rispettivi utensili, e almeno una parete di protezione che separa la zona di lavoro della testa di lavorazione da un'area protetta esterna.

Macchine del tipo sopra indicato sono ad esempio utilizzate in linee di lavorazione meccanica, ad esempio linee di produzione per parti di motori di autoveicoli, come ad esempio teste cilindri. In questo tipo di macchine, il magazzino utensili, ad esempio in forma di ruota girevole recante lungo la periferia una pluralità di posizioni porta-utensile, viene periodicamente approvvigionato con nuovi utensili in sostituzione di utensili precedentemente utilizzati, ad esempio a causa di rotture od usura, o anche a seguito della necessità di cambiare il tipo di lavorazione da eseguire. Secondo la tecnica tradizionale, l'operazione di sostituzione di uno o più utensili nelle corrispondenti posizioni del magazzino utensili viene eseguita manualmente. Tuttavia, tale operazione è spesso disagevole, a causa degli spazi contenuti nell'interno del magazzino e comporta anche problemi di sicurezza per 1'operatore .

Lo scopo della presente invenzione è quello di ovviare i suddetti inconvenienti consentendo il carico di un nuovo utensile nel magazzino portautensili o lo scarico di un utensile da magazzino, con operazioni estremamente semplici, facili e rapide e con una totale sicurezza per l'operatore.

In vista di raggiungere tale scopo, l'invenzione ha per oggetto un dispositivo per il carico e lo scarico di utensili nel e dal magazzino utensili di una macchina utensile del tipo indicato all'inizio, caratterizzato dal fatto che detta parete di protezione presenta un'apertura di accesso alla zona di lavoro della testa di lavorazione, e dal fatto che detto dispositivo comprende inoltre un cassetto oscillante, avente due pareti fra loro angolate e montato oscillante su detta parete di protezione fra una prima posizione, in cui una prima di dette due pareti del cassetto ostruisce l'apertura di accesso, ed una seconda posizione, in cui l'altra parete del cassetto ostruisce l'apertura di accesso, detto cassetto comprendendo inoltre mezzi di ricezione e sostegno per un utensile, disposti tra le due suddette pareti angolate, in modo tale per cui nella suddetta prima posizione del cassetto oscillante i suddetti mezzi porta-utensile sono disposti all'esterno della parete di protezione, mentre nella suddetta seconda posizione, detti mezzi portautensile sono disposti all'interno della parete di protezione .

Grazie alla suddetta caratteristica, quando il cassetto è nella sua prima posizione, l'operatore può caricare con comodità e in massima sicurezza un nuovo utensile destinato ad essere caricato nel magazzino utensili, predisponendolo sui suddetti mezzi porta-utensile. Una volta compiuto tale operazione, l'operatore deve semplicemente provocare l'oscillazione del cassetto nella sua suddetta seconda posizione, in modo da portare il nuovo utensile caricato all'interno della parete di protezione, mentre la sicurezza dell'operatore rimane sempre assicurata, in quanto l'apertura di accesso viene comunque mantenuta ostruita dal cassetto. Una volta che il nuovo utensile si trova all'interno della parete di protezione, è la stessa testa di lavorazione che provvede a spostarsi fino a raggiungere tale nuovo utensile così da poterlo prelevare, per poi spostarsi successivamente in corrispondenza di una posizione del magazzino utensili, al fine di depositarvi il nuovo utensile così prelevato. Nelle macchine del tipo sopra indicato, i movimenti della testa di lavorazione sono naturalmente controllati da un sistema elettronico di comando. E' altrettanto evidente che la testa di lavorazione è in grado di prelevare un utensile dal magazzino e di portarlo sui mezzi porta-utensile del cassetto oscillante, dopo che questi sono stati predisposti all'interno della parete di protezione in condizione vuota. Effettuata tale operazione, l'operatore dall'esterno può riportare il cassetto nella sua posizione estratta, così da portare l'utensile in esso depositato all'esterno della parete di protezione, ove esso può essere scaricato in tutta sicurezza. Naturalmente, nulla esclude che la testa di lavorazione, dopo aver prelevato un nuovo utensile dal cassetto, possa utilizzarlo immediatamente per effettuare una lavorazione. E' altrettanto evidente, che al fine di prelevare un utensile dal cassetto, la testa di lavorazione deve aver precedentemente scaricato l'utensile di cui essa era dotata in una posizione del magazzino porta-utensili.

Nella forma preferita di attuazione dell'invenzione, il suddetto cassetto oscillante è a comando manuale. Sul lato del cassetto che si trova sempre all'esterno della parete di protezione viene preferibilmente predisposta una maniglia di afferramento . I suddetti mezzi porta-utensile di cui è provvisto il cassetto possono essere realizzati, in modo per sé noto, in forma di pinze elastiche che assicurano il sostegno temporaneo stabile dell'utensile, fintanto che esso non viene agganciato dal mandrino della testa di lavorazione e asportato da tali pinze.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

la figura 1 è una vista prospettica schematica che illustra la zona di lavoro della testa di lavorazione di una macchina utensile dotata di un dispositivo secondo l'invenzione,

la figura 2 è una vista prospettica in scala ampliata del dispositivo secondo l'invenzione, con un utensile predisposto su di esso,

la figura 3 è una vista laterale del dispositivo della figura 2 in una differente condizione operativa,

la figura 4 è una vista in pianta del dispositivo nella condizione della figura 3, e

la figura 5 è la vista laterale del dispositivo nella condizione della figura 3.

Nella figura 1, il numero di riferimento 1 indica nel suo insieme una unità di lavorazione meccanica d'asportazione di truciolo, comprendente una testa di lavorazione 2 portante un mandrino rotante 3 su cui è destinato ad essere connesso in rotazione un utensile. Alla struttura fissa 1 della macchina è assicurata una struttura porta pezzo 4 di qualsiasi tipo noto a cui è destinato ad essere ancorato il pezzo in lavorazione, come ad esempio la testa cilindri di un motore a combustione interna. Secondo una tecnica per sé nota, la struttura portapezzo 4 può essere montata girevole intorno ad un asse verticale per consentire di orientare il pezzo in una posizione diversa al termine del ciclo di lavorazioni, così da favorire il suo prelievo da parte di una struttura di trasferimento o di un robot, destinato a caricarlo su un'ulteriore unità di lavorazione della linea di produzione. La testa di lavorazione 2 è spostabile rispetto alla struttura fissa 1 lungo tre assi mutuamente ortogonali, in qualsiasi modo noto. In un possibile esempio di realizzazione, la testa 2 può essere spostabile lungo una direzione parallela all'asse del mandrino su una prima slitta a sua volta montata scorrevole lungo una direzione orizzontale perpendicolare all'asse del mandrino sopra una seconda slitta che è montata scorrevole verticalmente sulla struttura fissa 1. Tuttavia, è evidente che l'architettura della macchina utensile può anche essere diversa da quanto qui indicato. Inoltre, tali particolari dell'architettura della macchina non sono qui illustrati, sia in quanto, come già detto, essi non rientrano nell'ambito dell'invenzione, sia in quanto essi possono essere realizzati in qualunque modo noto. Come si vede nella figura 1, inoltre, la testa di lavorazione 2 viene accompagnata, nel corso dei suoi movimenti, da saracinesche 4, 5, 6 che impediscono totalmente l'accesso alla struttura della macchina nel corso del suo funzionamento.

Secondo un'ulteriore caratteristica per sé nota, in adiacenza alla zona di lavorazione è predisposto un magazzino utensili 7 con una conformazione a ruota girevole intorno ad un asse orizzontale, portante una pluralità di posizioni periferiche 8 destinate a ricevere e supportare un rispettivo utensile 9. Nella figura 1, è illustrato schematicamente, a puro titolo indicativo, un unico utensile .

La zona di lavoro della testa di lavorazione 3 è resa completamente inaccessibile dall'esterno, per ragioni di sicurezza, da una serie di paletti di protezione, non illustrate nella figura 1, fra cui è compresa una parete 10 presentante un'apertura 11 per l'accesso all'interno della zona di lavoro. In corrispondenza dell'apertura 11 è montato il dispositivo secondo l'invenzione. Tale dispositivo è costituito da un cassetto oscillante 12, montato oscillante intorno ad un asse 13 sulla struttura della parete 10 e comprendente due pareti piane 14, 15 fra loro mutuamente ortogonali, costituite da piastre metalliche. Le due piastre 14, 15 sono connesse rigidamente fra loro da staffe 16, 17, che definiscono anche i mezzi per ricevere e supportare un utensile nel cassetto oscillante 12.

La struttura del cassetto 12 è illustrata in scala ampliata ed in maggior dettaglio nella figura 2. Come si vede in tale figura, le staffe 16, 17 sono assicurate, ad esempio mediante saldatura, a piastre 14a, 15a che sono fissate mediante viti alle piastre 14, 15. La piastra 15 porta inoltre saldata ad essa una boccola 18 destinata ad essere montata girevole sopra l'albero portato dalla struttura fissa della macchina che definisce l'asse di oscillazione 13 del cassetto 12. La figura 2 illustra in modo schematico un utensile 9 predisposto nel cassetto 12. L'utensile appoggia sulla staffa 17 ed è inoltre trattenuto da una pinza elastica 19, per sé di tipo noto, portata dalla staffa 16. L'utensile 9 presenta un codolo 20 provvisto di mezzi di accoppiamento con il mandrino. Anche tali mezzi di accoppiamento sono di tipo per sé noto e pertanto non verranno descritti in dettaglio nel seguito. La piastra 15 presenta sulla sua superficie esterna un pomolo 21 fungente da impugnatura .

Quando è necessario caricare sul magazzino porta utensili 7 un nuovo utensile, il cassetto oscillante 12 viene predisposto in una prima posizione che non è quella illustrata nella figura 1, bensì è quella illustrata nella figura 3. Come si vede nella figura 3, l'apertura di accesso 11 alla zona di lavorazione è ostruita dalla parete 14, che entra in battuta contro la superficie interna della parete 10. La parete 15 si trova invece all'esterno della parete 10, come pure all'esterno della parete 10 è la struttura delle staffe 16, 17. In tale condizione, l'operatore può depositare, con comodità e in tutta sicurezza, un utensile 9 sopra i mezzi di ricezione e di sostegno costituiti dalle staffe 16, 17 e dalle pinze 19. Una volta depositato l'utensile 9 nella posizione illustrata nella figura 3, l'operatore afferra il pomolo 21 e provoca manualmente una rotazione di 90° del cassetto oscillante 12 intorno all'asse 13, in modo da portarlo nella condizione illustrata nella figura 1 (corrispondente alle figure 2 e 5) . In tale condizione, l'utensile precedentemente caricato sulle pinze 19 viene a trovarsi all'interno della zona di lavoro. Viene affidato alla stessa testa di lavorazione 2 il compito di prelevare l'utensile dalla pinza 19 e di portarlo in una posizione del magazzino portautensili 7. Ciò viene fatto, in modo per sé noto, mediante spostamento controllato della testa di lavorazione ed accoppiamento rapido del mandrino 3 con il codolo 20 dell'utensile 9. Ad accoppiamento avvenuto, la testa di lavorazione si allontana dal cassetto oscillante 12 provocando la fuoriuscita del codolo 20 dalla pinza 19. A questo punto, la testa di lavorazione può utilizzare direttamente l'utensile così caricato per eseguire una lavorazione, oppure, più probabilmente, provvede a scaricare l'utensile prelevato in una posizione del magazzino porta-utensili. In tal modo, il magazzino può così essere approvvigionato di nuovi utensili, mentre allo stesso tempo, con una successione di operazioni inversa rispetto a quella sopra descritta, la testa di lavorazione può prelevare un utensile rotto od usurato dal magazzino, depositarlo nel cassetto oscillante 12 preliminarmente predisposto nella condizione illustrata nella figura 1, dopo di che l'operatore comanda manualmente il ritorno del cassetto 12 dalla posizione avanzata alla posizione retratta della figura 3, ove l'operatore stesso, in tutta sicurezza, può prelevare l'utensile rotto o usurato dalle pinze 19 ed avviarlo allo scarto.

Come risulta evidente dalla descrizione che precede, il dispositivo secondo l'invenzione è caratterizzato da un'estrema semplicità ed economia di fabbricazione, ma risulta nello stesso tempo funzionale, affidabile e garantisce la massima sicurezza dell'operatore.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. - Dispositivo per il carico e lo scarico di utensili nel e dal magazzino utensile di una macchina utensile, in cui tale macchina utensile comprende: un supporto (4) per i pezzi in lavorazione, una testa di lavorazione (2) portante un mandrino rotante (3) al quale è connesso in rotazione un utensile, detta testa (2) essendo spostabile lungo tre direzioni mutuamente ortogonali rispetto ad una struttura fissa (1) della macchina, un magazzino porta-utensili (7) comprendente una pluralità di posizioni atte a ricevere e sopportare i rispettivi utensili (9), almeno una parete di protezione(10) che separa la zona di lavoro della testa di lavorazione (2) da un'area protetta esterna, caratterizzato dal fatto che detta parete di protezione (10) presenta un'apertura (11) per l'accesso alla zona di lavoro, e dal fatto che detto dispositivo comprende inoltre un cassetto oscillante (12) avente due pareti (14, 15) fra loro angolate e montato oscillante su detta parete di protezione (10) fra una prima posizione, in cui una prima (14) di dette due pareti del cassetto oscillante(12) ostruisce l'apertura di accesso (11), ed una seconda posizione, in cui l'altra parete (15) del cassetto oscillante (12) ostruisce l'apertura di accesso (11), detto cassetto (12) comprendendo inoltre mezzi (16, 17, 19) di ricezione e sostegno di un utensile, disposti fra dette pareti angolate (14, 15), in modo tale per cui nella prima posizione del cassetto oscillante (12), detti mezzi porta-utensile (16, 17, 19) sono disposti all'esterno della parete di protezione (10), mentre in detta seconda posizione detti mezzi porta-utensile (16, 17, 19) sono disposti all'interno della parete di protezione (10). 2. - Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette pareti angolate (14, 15) sono costituite da due piastre metalliche piane disposte fra loro perpendicolari ed unite da staffe (16, 17) che definiscono i suddetti mezzi porta-utensile . 3. - Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che almeno una di dette staffe (16, 17) porta una pinza elastica (19) per il bloccaggio del codolo (20) di un utensile (9). 4. - Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la struttura del suddetto cassetto oscillante (12), comprendente le due piastre metalliche (14, 15) e le flangie (16, 17) che le uniscono incorpora inoltre una boccola (18) per il montaggio oscillante del cassetto sulla suddetta parete di protezione (10). 5. - Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il suddetto cassetto oscillante è a comando manuale, e dal fatto che la suddetta seconda parete (15) del cassetto oscillante è provvista esternamente di un'impugnatura (21). 6. - Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nella suddetta prima posizione, la suddetta prima parete (14) del cassetto oscillante è imbattuta contro la superficie interna della suddetta parete di protezione (10), e dal fatto che nella suddetta seconda posizione, la suddetta seconda parete (15) è imbattuta contro la superficie esterna della suddetta parete di protezione (10). 7. - Macchina utensile, caratterizzata dal fatto che è provvista di un dispositivo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni. Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.