ITTO930831A1 - Testa operatrice per la lavorazione meccanica di piastre, in particolare di circuiti stampati. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per Invenzione Industriale

La presente invenzione si riferisce ad una testa operatrice per la lavorazione meccanica di piastre, in particolare di circuiti stampati.

Tale lavorazione pu? includere delle operazioni di fresatura, ad esempio per la scontornatura dei bordi della piastre, e delle operazioni di foratura delle piastre, ad esempio in punti disposti secondo un determinato reticolo. E' noto che questi due tipi di operazioni possono essere effettuati con la stessa macchina operatrice, utilizzando due diversi tipi di utensili, rispettivamente per fresare e per forare. I due tipi di utensili richiedono per? l'uso di mandrini diversi per potenza, numero di giri, ecc., per cui normalmente le macchine sono predisposte per montare sia delle teste a forare, che delle teste a fresare. Pertanto la dotazione della macchina con due set di teste operatrici risulta relativamente costosa.

Nei tipi noti di teste operatrici, si presenta la necessit? di smontare la testa dalla macchina per riparazioni o sostituzioni di parti usurate, in particolare per la sostituzione del mandrino porta-utensile. Nelle teste operatrici note fin qui, questa operazione richiede un lungo tempo di lavoro ed un personale specializzato, per cui tale operazione ? complicata e costosa.

Scopo dell'invenzione ? quello di realizzare una testa operatrice del tipo suddetta, in cui viene semplificato il lavoro di smontaggio, sostituzione di parti e rimontaggio, e che sia della massima economicit? ed elimini gli inconvenienti sopra elencati per le teste operatrici note.

Questo scopo viene raggiunto da una testa operatrice per la lavorazione meccanica di piastre, in particolare di circuiti stampati, secondo l'invenzione, la quale comprende un corpo cavo munito di una prima traversa avente una sede atta a sostenere scorrevolmente un elettromandrino porta-utensile, detto corpo essendo munito di una seconda traversa su cui sono montati dei mezzi di spostamento assiale di detto elettromandrino in detta sede, ed ? caratterizzata dal fatto che detta seconda traversa comprende una porzione di estremit? fulcrata su detto corpo cavo, mezzi amovibili essendo previsti per fissare almeno un'altra porzione di detta seconda traversa a detto corpo cavo.

Secondo un'altra caratteristica dell'invenzione detto elettromandrino pu? avere una dimensione assiale variabile, una terza traversa essendo fissata a detto elettromandrlno mediante mezzi distanziali amovibili aventi dimensione corrispondente alla dimensione assiale di detto elettromandrino, per cui la testa operatrice ? atta a montare diversi tipi di elettromandrini.

Per una migliore comprensione dell'invenzione viene qui descritta una forma preferita di realizzazione, fatta a titolo esemplificativo con l'ausilio degli annessi disegni, in cui:

Figura 1 ? una vista frontale parzialmente sezionata di una testa operatrice per la lavorazione meccanica di piastre, secondo l'Invenzione;

Figura 2 ? una vista laterale parzialmente sezionata della testa di Figura 1;

Figura 3 ? una vista frontale di una parte della testa;

Figura 4 ? una sezione secondo la linea IV-IV di Figura 3;

Figura 5 ? una sezione secondo la linea V-V di Figura 3;

Figura 6 ? una sezione mediana di un particolare della testa.

Con riferimento alla Figura 1, con 5 ? genericamente indicata una testa operatrice per la lavorazione meccanica di piastre di circuiti stampati, ossia una testa atta a forare o a fresare tali piastre. La testa 5 comprende un corpo 6 in lega di alluminio, avente una sezione orizzontale sostanzialmente a C, includente una parete di fondo 7 (Figure 3 e 4) e due pareti laterali 8 e 9.

Inferiormente il corpo 6 ? munito di una traversa 11 (Figure 1 e 2) munita di una cavit? cilindrica 12, il cui asse 13 forma l'asse verticale della testa 5. Nella cavit? cilindrica 12 ? fissata in modo noto una boccola 14, in cui viene montato un elettromandrino porta-utensile 16, in modo da potere scorrere assialmente.

Come ? noto, 1'elettromandrino 16 ? costituito da un cannotto cilindrico 17, il quale forma anche lo statore di un motore elettrico ad elevato numero di giri. Il rotore di questo motore ? collegato inferiormente con l'usuale pinza autocentrante 18, in cui vier?e inserito un utensile 19, che viene quindi ruotato ad alta velocit?.

Questo motore elettrico viene alimentato tramite cavi collegati a due raccordi 20, i quali sono disposti su un corpo 21 di pezzo con il cannotto 17. 11 corpo 21 porta inoltre gli usuali raccordi 22 di un condotto per l'aria compressa e di due condotti per il liquido di raffreddamento dell'elettromandrino 16. A sua volta la boccola 14 ? munita di condotti 23 collegati, tramite due raccordi 24 disposti sulla traversa 11, all'usuale generatore dell'aria compressa, per creare una guida cilindrica pneumostatica per il cannotto 17 dell'elettromandrino 16.

Sulla parete superiore 25 del corpo 21 ? collegato amovibilmente un giunto di allineamento 27, tramite una ghiera 28. Questa comprende un elemento filettato 26 atto ad essere avvitato in una sede della parete 25 ed un altro elemento filettato 30 collegato al giunto 27. A sua volta il giunto 27 ? munito di un perno filettato 29 collegato ad una sede assiale di una barra distanziale 31.

In particolare, il giunto 27 comprende un corpo a tazza 105 (Figura 6) di pezzo con il perno filettato 29, ed un perno oscillante 106 avente una testa 107 atta ad appoggiarsi contro una sfera 108, la quale si appoggia contro un disco 109 alloggiato in un vano 110 del corpo 105. La testa 107 ? inoltre munita di una superficie 111 a forma di zona sferica, il cui centro ? disposto su punto di contatto della testa 107 con la sfera 108.

La superficie 111 della testa 107 impegna una sede conica di una ralla 112. Tra questa ralla 112 ed una seconda ralla 113 ? disposto un cuscinetto a sfere 114, caricato da una forza esercitata da una molla a tazza 115 compressa In modo regolabile da una ghiera filettata di contrasto 116.

La ghiera 116 ? munita di un foro 117 per il passaggio del perno oscillante 106/ il cui diametro ? molto maggiore di quello del perno 106. In tal modo al perno 106 viene consenta un'inclinazione rispetto all?asse 13/ entro certi limiti in qualsiasi direzione angolare attorno a tale asse. Attorno al foro 117 ? disposto un anello di tenuta 118 per il lubrificante introdotto nel corpo 105, allo scopo di lubrificare le parti mobili al suo interno.

Il perno 106 termina inferiormente con un foro filettato 119, in cui si impegna l'elemento filettato 30 della ghiera 28. Questa viene bloccata contro la parete 25 mediante un anello elastico 120. Nel caso di un eventuale disassamento tra il distanziale 31 e 1'elettromandrino 16, la testa 107 del perno 106 ruota nella sede conica della ralla 112, pur rimanendo a contatto con la sfera 108. A sua volta il foro 117 consente al perno 106 di inclinarsi dell?angolo corrispondente al suddetto disassamento.

L?estremit? superiore della barra 31 (Figura 1) ? munita di una porzione filettata 33, mediante cui si impegna in una sede assiale di una traversa mobile 34.

Su questa ? fissata, mediante viti 36, una madrevite 37 a circolazione di sfere, con cui si impegna una vite 38 azionabile per far muovere verticalmente 1'elettromandrino 16. Nello spostamento verso l'alto della madrevite 37, la vite 38 penetra in un foro cieco 35 della traversa 34.

Sulla traversa 34 sono inoltre fissate amovibilmente, mediante viti 39, due colonne di guida 41 parallele all'asse 13. Ciascuna colonna 41 ? guidata da una boccola 42 a sfere, fissata in una corrispondente cavit? 43 di una traversa superiore 44. Sull'estremit? superiore di ciascuna colonna 41 ? fissato amovibilmente un tampone amovibile 46 di materiale elastomerico, che costituisce l'arresto di fondo corsa inferiore per le colonne 41, e quindi anche per la traversa 34.

La traversa 44 ? munita di un'apertura centrale 47, in cui ? montata, mediante viti 48 (ved. anche Figura 4), una boccola 49 alloggiente una coppia di cuscinetti di rotolamento 50, per supportare girevolmente l'estremit? superiore della vite 38. Nell'apertura centrale 47 ? inoltre alloggiato un tampone anulare 51 di materiale elastomerico, che costituisce l'arresto di fine corsa superiore per la madrevite 37 e quindi anche per la traversa 34.

La vite di azionamento 38 ? collegata, tramite un giunto elastico 52 noto in s?, con l'albero 54 dell'usuale motore elettrico 55 di azionamento della vite 38. Il giunto 52 comprende due mozzi 52' e 52? tra cui ? disposto un corpo elastico a soffietto 53. I due mozzi 52' e 52" sono collegati amovibilmente, mediante coppie di viti 45, rispettivamente con l'estremit? superiore della vite 38 e con l'estremit? inferiore dell'albero 54 .

Il motore 55 ? fissato mediante viti 57 su una flangia d? adattamento 56 a sua volta fissata su una parete superiore 58 del corpo 6. Il motore 55 ? del tipo reversibile e viene controllato in modo noto da un'unit? di controllo numerico secondo il programma d? lavorazione prefissato.

Sulla traversa 34 sono inoltre fissati, mediante viti 60, due attuator? pneumatici 59, l'asta di ciascuno dei quali ? collegata, mediante un giunto 61, con un corrispondente stelo 62. I due steli 62 sono guidati scorrevolmente su due boccole a sfere 63 disposte in due corrispondenti cavit? 65 della traversa 11. All'estremit? inferiore dei due steli 62 ? fissata, mediante viti 64, l'usuale bocchetta premi-piastre 66, portante un tubo 67 di aspirazione trucioli della lavorazione. I-noltre la bocchetta 66 porta un rilevatore fotoelettrico 68, atto a rilevare la punta dell'utensile 19, per il controllo della lavorazione.

Sulla traversa 11 ? inoltre fissato, tramite una piastrina 69, un trasduttore di posizioni lineari 70, comprendete un cursore 71 mobile rispetto ad una scala. Il cursore 71 ? fissato, tramite una piastrina 72, sullo stelo 62 adiacente. Il trasduttore 70 consente di controllare con precisione la profondit? di foratura del pacco di piastre disposte sull'usuale tavola porta-piastre 73, nel modo descritto nella domanda di brevetto Italiano N. 67620 A-90 depositata in data 17 Ottobre 1990 a nome della Richiedente.

Infine sul corpo 21 del cannotto 17 ? fissato uno stelo 74, su cui ? fissata amovibilmente, tramite una vite 75, una spina cilindrica 76. Questa ? impegnata in un intaglio 77 di una staffa 78, la quale viene fissata alla parete inferiore della traversa 34 mediante viti 79. La staffa 78 serve per impedire la rotazione del cannotto 17, come reazione alla rotazione del motore dell 'elettromandrino 16.

Secondo 1'invenzione la traversa superiore 44 comprende una porzione di estremit? 81, la quale ? fulcrata su un perno 82. Questo ? fissato in un foro di una coppia di appendici 83 sporgenti dalla parete 8 verso l'interno del corpo cavo 6. La traversa 44 comprende inoltre una porzione 84 (Figura 4) avente una parete verticale 85/ la quale viene portata contro una parete verticale 86 di una coppia di risalti 87 della parete posteriore 7 per fissare la traversa 44 al corpo 6.

In particolare, la porzione 84 della traversa 44 ? munita di due fori 88 (Figure 1-3) atti ad allinearsi con due corrispondenti fori 89 dei risalti 87, per alloggiare due corrispondenti spine 91 di riferimento. Sia i fori 88 ed 89, che le spine 91, hanno una parete leggermente conica, per garantire un perfetto posizionamento della traversa 44, quando la spina 91 viene forzata nei due fori 88 e 89. La porzione 84 della traversa 44 ? inoltre munita di due fori 92 atti ad allinearsi con due corrispondenti sedi filettate 93 dei risalti 87, allo scopo di fissare la traversa 44 sulla parete 7 mediante due corrispondenti viti di fissaggio 94.

I fori 88 e 92 della traversa 44, e quindi i fori 89 e le sedi 93 dei risalti 87, sono disposti sui vertici di un quadrilatero, in particolare un rettangolo. Vantaggiosamente i fori 88, 89 per le spine 91 sono disposti su due vertici opposti di una diagonale del rettangolo, mentre i fori 92 e le sedi 93 per le viti 94 sono disposte sui due vertici opposti dell'altra diagonale del rettangolo.

La traversa 44 ? inoltre munita di una sede 96, in cui ? alloggiata una chiave 97 per estrarre le spine 91 dai fori 88 e 89. In particolare ciascuna spina 91 ? munita di un foro filettato assiale 98 (Figura 4), mentre la chiave 97 ? formata da una vite atta ad avvitarsi nel foro 98, per inserire o disinserire la spina 91 nei fori 88 e 89.

La traversa mobile 34 ? munita di un'apertura orizzontale 99 (Figura 3), atta a consentire l'accesso ad una vite 100 (ved. anche Figura 2) di fissaggio della parete 7 del corpo 6 ad una piastra 101 dell'usuale carro o traversa di spostamento della testa 5 lungo l'asse Y. La parete 7 ? inoltre fissata alla piastra 101 tramite due altre viti 102 disposte al di sopra della traversa 11. La vite 100 serve per regolare sulla piastra 101 la verticalit? della parete posteriore 7 del corpo 6. Infine la testa operatrice 5 comprende un carter 103 di chiusura, il quale viene collegato alle pare-ti 8 e 9 del corpo 6 mediante elementi a scatto 104.

In Figura 1 ? illustrato un elettromandrino 16 atto ad accogliere una punta a forare 19, per cui esso presenta una predeterminata dimensione assiale. La boccola 14 della testa 5 ? per? atta ad alloggiare altri elettromandrini, aventi lo stesso diametro, ma diversa dimensione assiale, sia per lo stesso tipo di utensile, sia per un diverso tipo di utensile.

Nella Figura 1, ? schematicamente indicato, con linee tratteggiate, un altro elettromandrino 16' atto ad accogliere un utensile a fresare, il quale richiede una potenza maggiore della punta a forare 19. Pertanto la dimensione assiale dell'elettromandrino 16' risulta notevolmente maggiore. Ovviamente tale elettromandrino 16' ? dotato di un proprio distanziale 31 e di un proprio stelo 74 aventi lunghezza corrispondente alla dimensione assiale dell'elettromandrino 16'.

Sia la sostituzione dell'elettromandrino 16 eventualmente avariato con un altro elettromandrino 16, sia la sostituzione dell'elettromandrino 16 con un elettromandrino 16' avente diversa dimensione assiale, allo scopo di cambiare il tipo di lavorazione, pu? essere effettuata senza smontare la testa 5 dalla piastra 101 del carro o della traversa.

A tale scopo, dopo avere rimosso il carter 103, dapprima si scollegano ? cavi elettrici dai raccordi 20 del corpo 21 dell'elettromandrino 16, ed i condotti dell'aria e dell'acqua dai relativi raccordi 22. Indi si svitano le viti 45 dei mozzi 52' e 52" del giunto 52, scollegando la vite 38 dall'albero 54 del motore 55. Il giunto 52 viene ora spostato in alto, liberando l'estremit? superiore della vite 38.

Indi si svitano le due viti 60, liberando la traversa 34 dagli attuatori 59, che possono essere abbassati lungo le aste dei relativi pistoni. Ruotando ora la barra distanziale 31, si svita l'elemento 33, liberando cos? la traversa 34 da tale barra distanziale 31. Infine, svitando la vite 75, si smonta la spina 76 dallo stelo 74.

Si estrae ora la chiave 97 dalla sede 96, e si impegna il foro filettato 98 di ciascuna spina 91 estraendola dai fori 88, 89. Indi si svitano le viti 94 dalla sede 93 e si estraggono dal corrispondente foro 92. La traversa 44 ? ora vincolata al corpo 6 soltanto mediante il perno 82 e pu? essere ribaltata assieme alle colonne 41 ed alla traversa 34. Si pu? ora estrarre il gruppo dell 'elettromandrino 16 da sostituire, assieme al giunto 27, alla barra distanziale 31 ed allo stelo 74.

Dopo l'estrazione dell'elettromandrino 16, si possono smontare sia lo stelo 74 che il gruppo della barra distanziale 31 e del giunto 27, 1 quali possono essere montati sul nuovo elettromandrino 16, qualora questo sia di uguale dimensione assiale rispetto a quello estratto. Il montaggio del nuovo elettromandrino 16 avviene effettuando in ordine inverso le suddette operazioni di smontaggio, per cui la relativa descrizione non viene qui ripetuta.

Qualora 1'elettromandrino 16 sia da sostituire con un elettromandr?no 16' di diversa lunghezza, questo deve essere preventivamente munito di uno stelo 74 e di una barra distanziale 31 di lunghezza corrispondente. La traversa 34 pu? essere spostata liberamente in direzione assiale, per far posto al nuovo elettromandrino 16'. Infatti le colonne 41 scorrono liberamente nelle boccole 42, mentre la madrevite 37 fa ruotare liberamente la vite 38.

Da quanto visto sopra risultano evidenti i vantaggi della testa operatrice dell'invenzione rispetto alle teste operatrici note. Infatti la sostituzione dell'elettromandrino 16 sulla testa 5 pu? sempre essere effettuata velocemente, senza smontare la testa 5 dalla macchina. Inoltre non ? pi? necessario tenere a magazzino una testa 5 per ogni tipo di elettromandrino 16 utilizzabile. Infine il giunto 27 consente un facile collegamento dell'elettromandrino 16 con la traversa 34.

Si intende che alla testa operatrice descritta possono essere apportate varie modifiche e perfezionamenti senza uscire dall'ambito delle rivendicazioni. Ad esempio, pu? essere variata la forma o la struttura del corpo 6, od il collegamento della traversa mobile 34 con il gruppo premi-piastre 66, con la traversa superiore 44 e con la barra distanziale 31 dell'elettromandrino 16.

Claims (16)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Testa operatrice per la lavorazione meccanica di piastre, in particolare di circuiti stampati, comprendente un corpo cavo (6) munito di una prima traversa (il) avente una sede (14) atta a sostenere scorrevolmente un elettromandrino (16) porta-utensile, detto corpo (6) essendo munito di una seconda traversa (44) su cui sono montati dei mezzi di spostamento assiale (38, 41) di detto elettromandrino (16) in detta sede (14), caratterizzata dal fatto che detta seconda traversa (44) comprende una porzione di estremit? (81) fulcrata su detto corpo cavo (6), mezzi amovibili (91, 94) essendo previsti per fissare rigidamente almeno un'altra porzione (84) di detta seconda traversa (44) a detto corpo cavo (6).
2. 2. Testa operatrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta seconda traversa (44) ? fulcrata su un perno (82) portato da almeno un appendice (83) di detto corpo cavo (6), detta seconda traversa (44) comprendendo un'altra porzione (84) avente una parete (85) atta ad appoggiarsi contro una parete (86) di elementi in risalto (87) di detto corpo cavo (6).
3. 3. Testa operatrice secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi amovibili (91, 94) comprendono almeno una spina di riferimento (91) disposta in una coppia di fori (88, 89) rispettivamente di detta altra porzione (84) e di detti elementi in risalto (87), ed almeno una vite di fissaggio (94) atta ad impegnare un altro foro (92) di detta altra porzione (84) per avvitarsi in una corrispondente sede (93) di detti elementi in risalto (87).
4. 4. Testa operatrice secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi amovibili (91, 94) comprendono due spine (91) di riferimento disposte in due coppie di fori (88, 89) rispettivamente di un'altra porzione (84) e di detti elementi in risalto (87), due viti di fissaggio (94) essendo previste per impegnare due altri fori (92) di detta altra porzione (84) per avvitarsi in due corrispondenti sedi (93) di detti elementi in risalto (87).
5. 5. Testa operatrice secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti fori (89) e dette sedi (93) di detti elementi in risalto (87) sono disposti sui vertici di un quadrilatero.
6. 6. Testa operatrice secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto quadrilatero ? un rettangolo, detti fori (89) di detti elementi in risalto (87) essendo disposti sui vertici opposti di una diagonale di detto rettangolo, dette sedi (93) di detti elementi in risalto (87) essendo disposte sui due vertici opposti dell'altra diagonale di detto rettangolo.
7. 7. Testa operatrice secondo una delle rivendicazioni da 3 a 6, caratterizzata dal fatto che detta seconda traversa (44) ? munita di una sede (96) in cui ? alloggiata una chiave (97) atta ad estrarre detta spina (91) da detta coppia di fori (88, 89).
8. 8. Testa operatrice secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detta spina (91) ? munita di un foro filettato assiale (98), detta chiave (97) comprendendo una punta filettata, atta ad avvitarsi in detto foro filettato (98).
9. 9. Testa operatrice secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di spostamento (38, 41) comprendono una vite (38) di una coppia vite-madrevite (37, 38) collegata tra un motore elettrico (55) e detto elettromandrino (16), ed almeno due elementi di guida (41) per lo spostamento assiale di detto elettromandrino (16).
10. 10. Testa operatrice secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che detti due elementi di guida comprendono ciascuno una colonna (41) fissata su una terza traversa (34) e scorrevole in una sede (42) di detta seconda traversa (44), detta vite (38) di detta coppia essendo collegata a detto motore (55) ed essendo girevole su detta seconda traversa (44), detta madrevite (37) essendo fissata amovibilmente su detta terza traversa (34).
11. 11. Testa operatrice secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detto elettromandrino (16) pu? avere una dimensione assiale variabile, detta terza traversa (34) essendo fissata a detto elettromandrino (16) mediante mezzi distanziali (31) amovibili, aventi dimensione corrispondente alla dimensione assiale di detto elettromandrino (16).
12. 12. Testa operatrice secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che detti mezzi distanziali comprendono una barra assiale (31), un giunto di allineamento (27) essendo previsto tra detta barra (31) ed una parete (25) di detto elettromandrino (16).
13. 13. Testa operatrice secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che detto giunto di allineamento (27) comprende un corpo a tazza (105) ed un perno oscillante (106), detto corpo a tazza (105) essendo collegato amovibilmente con detta barra (31), detto perno oscillante (26) essendo collegato amovibilmente con un elemento filettato (30) di una ghiera (28) avente un secondo elemento filettato (26) collegato amovibilmente con detta parete (25) di detto elettromandrino (16).
14. 14. Testa operatrice secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che detto perno oscillante (106) ? munito di una testa (107) avente una superficie (111) a zona sferica in impegno con una sede conica di una ralla (112) alloggiata in detto corpo a tazza (105).
15. 15. Testa operatrice secondo la rivendicazione 14, caratterizzata dal fatto che la testa (107) di detto perno oscillante (106) ? inoltre atta a collaborare con una sfera (108) pure alloggiata in detto corpo a tazza (105), detta ralla (112) essendo girevole su un cuscinetto di rotolamento (114) precaricato da una molla a tazza (115).
16. 16. Testa operatrice per la lavorazione meccanica di piastre, in particolare di circuiti stampati, sostanzialmente come descritta con riferimento agli annessi disegni.