ITTO960171A1 - Macchina avvolgitrice per la produzione di molle con dispositivo di controllo di torsione ibrido a servomotore e camma - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Macchina avvolgitrice per la produzione di molle con dispositivo di controllo di torsione ibrido a servomotore e camma".

SFONDO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce a una macchina avvolgitrice per la produzione di molle del tipo generale che ? disposto per l'alimentazione intermittente di tratti predeterminati di filo, i tratti di filo essendo avvolti durante l'alimentazione cos? da formare molle e il filo avvolto essendo tagliato al completamento dell'avvolgimento. Pur non essendo necessariamente cos? limitata, l'invenzione ? in particolare applicabile a macchine per l'avvolgimento per la produzione di molle del tipo generale mostrato e descritto in:

Brevetto statunitense n. 2119002, concesso il 31 maggio 1938

Brevetto statunitense n. 2455863, concesso il dicembre 1948

Brevetto statunitense n. 2820505, concesso il gennaio 1958

Brevetto statunitense n. RE24345, concesso il agosto 1957

Brevetto statunitense n. 2902079, concesso il settembre 1959

Brevetto statunitense n. 2923343, concesso il febbraio 1960

Brevetto statunitense n. 2925115, concesso il febbraio 1960

Brevetto statunitense n. 3009505, concesso il novembre 1961

Brevetto statunitense n. 3068927, concesso il dicembre 1862

Brevetto statunitense n. 3402584, concesso il settembre 1968

Brevetto statunitense n. 3934445, concesso il gennaio 1976

Brevetto statunitense n. 4018071, concesso il aprile 1977

Brevetto statunitense n. 4018070, concesso il aprile 1977

Brevetto statunitense n. 4026135, concesso il 31 maggio 1977

Brevetto statunitense n. 4030327, concesso il 21 giugno 1977

Brevetto statunitense n. 4387585, concesso il 14 giugno 1983

Brevetto statunitense n. 4520644, concesso il 4 giugno 1985

Brevetto statunitense n. 5363681, concesso il 15 novembre 1994

Pi? in particolare, l'invenzione si riferisce a una macchina avvolgitrice per la produzione di molle in cui si realizzano direttamente alimentazione di filo, diametro, passo e alcuni spostamenti dell'utensile di avvolgimento con servomotori "brushless" a corrente alternata a commutazione esterna sotto il controllo di un microprocessore o simili, gli spostamenti di "torsione" dell'utensile di avvolgimento, tuttavia, essendo realizzati da un meccanismo a servomotore e camma "ibrido" per un'efficienza e controllo potenziati nello scostamento di "torsione" ad alta frequenza .

E' lo scopo generale della presente invenzione quello di fornire una macchina avvolgitrice per la produzione di molle che presenti un alto grado di efficienza nella fabbricazione ad alta velocit? di molle e prodotti modellati in filo come molle che richiedono spostamento di "torsione" e controllo ad alta frequenza.

Un ulteriore scopo dell'invenzione implica il fornire un meccanismo di attivazione a servomotore e camma ibrido per realizzare gli spostamenti "in torsione di un utensile di avvolgimento.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

Per soddisfare gli scopi precedenti, si fornisce una macchina per la modellazione di filo o avvolgimento per la produzione di molle che presenta una stazione di modellazione o avvolgimento di un gruppo di rulli di alimentazione che comprende almeno una coppia di rulli di alimentazione che ruotano in verso opposto per fare presa in modo cooperativo sul filo tra di loro e per fare avanzare lo stesso in lunghezza verso la stazione di modellazione o avvolgimento. Si fornisce preferibilmente un albero di avvolgimento relativamente fisso in corrispondenza della stazione di avvolgimento e presenta almeno un utensile di avvolgimento associato che viene disposto per l'impegno del filo che avanza longitudinalmente e per ostruire il relativo spostamento lineare in questo modo progressivamente ripiegando lo stesso intorno all'albero di avvolgimento e cos? impartire una forza di avvolgimento su questo che comporta la formazione di una molla a avvolgimento o altro prodotto in filo modellato in corrispondenza di una relativa porzione iniziale. Un utensile di taglio in corrispondenza della stazione di avvolgimento adiacente all'albero di avvolgimento serve a spezzare in modo intermittente le porzioni terminali di uscita avvolte o modellate del filo in questo modo fornendo singole molle ad avvolgimento o altri prodotti in filo modellato.

Il gruppo di rulli di alimentazione suddetto pu? essere del tipo stazionario convenzionale o, come qui mostrato e descritto, pu? essere montato per la rotazione intorno all'asse del filo fatto avanzare dai rulli di alimentazione con un servomotore che attiva almeno uno dei rulli di alimentazione e sostenuto dai rulli e che pu? ruotare con il gruppo di rulli di alimentazione. Un servomotore stazionario per la rotazione del gruppo di rulli di alimentazione lavora in relazione temporizzata con l'avanzamento del filo da parte dei rulli di alimentazione e la produzione di molle ad avvolgimento o altri articoli in filo modellati. Preferibilmente, e come ? convenzionale, si forniscono due (2) coppie di rulli di alimentazione in disposizione adiacente in cui almeno un rullo di ciascuna coppia viene attivato dal servomotore e in cui almeno un rullo di ciascuna coppia presenta mezzi a cilindro idraulico associati per spingere lo stesso in direzione generalmente perpendicolare rispetto alla linea di alimentazione del filo per fare presa sul e rilasciare il filo. Come mostrato e descritto nel seguito, si forniscono mezzi a ingranaggio in associazione al servomotore con cui attivare tutti e quattro i rulli di alimentazione all'unisono dal servomotore con rulli di alimentazione opposti che ruotano in direzioni opposte. Si fornisce anche almeno un mezzo di guida per il passaggio del filo attraverso ad esso in associazione ai rulli di alimentazione.

L'utensile di avvolgimento viene montato per lo spostamento lungo un "asse" generalmente verso e da l'albero di avvolgimento e sostanzialmente lungo una linea di alimentazione del filo estesa in avanti. Un servomotore per il controllo di tale spostamento dell'utensile di avvolgimento durante la produzione di una molla ad avvolgimento o altro articolo di filo modellato pu? avvenire sotto il controllo di un microprocessore o simili.

Si fornisce anche un utensile di passo in corrispondenza della stazione di avvolgimento che pu? avere funzionamento convenzionale, che impegna il filo durante il relativo spostamento longitudinale cos? da spostare lo stesso lateralmente e cos? creare e controllare "il passo" nell'avvolgimento di una molla. L'utensile per il passo viene anche montato per lo spostamento lungo un "asse" e in direzione generalmente perpendicolare alla linea di avanzamento del filo. Si fornisce un servomotore per il controllo dello spostamento dell'utensile di passo sotto controllo di un microprocessore o simili.

L'utensile di avvolgimento viene anche montato per lo spostamento in due direzioni generalmente perpendicolari l'una all'altra ed entrambe perpendicolari alla linea di alimentazione del filo. Si forniscono due servomotori addizionali (2) per il controllo rispettivo dello spostamento dell'utensile di avvolgimento lungo gli "assi" perpendicolari alla linea di alimentazione del filo, lo spostamento nella direzione di "torsione" essendo controllato da un meccanismo a servomotore e camma come detto in precedenza.

Ancora un'altra prestazione che pu? essere inclusa nella macchina avvolgitrice per la produzione di molle ? un albero ausiliario mobile tra una posizione operativa e una non operativa in direzione generalmente perpendicolare a ma leggermente spostata in direzione laterale dalla linea di spostamento di alimentazione del filo. L'albero ? disposto in posizione operativa adiacente a e su un lato del filo che si trova lungo la linea di alimentazione del filo e fornisce resistenza laterale, o si pu? dire che agisce come incudine per il ripiegamento del filo intorno ad essa per mezzo di un utensile di avvolgimento. Quest'ultimo ? disposto su un lato opposto del filo e pu? essere spostato lateralmente attraverso la linea del filo verso l'albero. Si fornisce un servomotore per lo spostamento dell'albero tra le sue posizioni operativa e non operativa ed ? anche disposto per lo spostamento dell'albero in una moltitudine di posizioni operative lungo la sua estensione per realizzare differenti operazioni di piegamento del filo.

Con l'eccezione dello spostamento di "torsione" dell'utensile di avvolgimento, la macchina per avvolgimento fino ad ora descritta costituisce la materia soggetto del nostro copendente brevetto statunitense dal numero di serie di richiesta 08/543259, inviato il 18 ottobre 1995, e intitolato IMPROVED SPRING COILING MACHINE, qui incorporato a titolo di riferimento. Per un'ulteriore descrizione e illustrazione dettagliata, si pu? fare riferimento alla richiesta .

BREVE DESCRIZIONE DELLE ILLUSTRAZIONI

La figura 1 ? una vista in prospettiva in forma schematica che illustra una stazione di avvolgimento della macchina avvolgitrice per la produzione di molle della presente invenzione con frecce che indicano lo spostamento dell'utensile lungo sette (7) "assi".

La figura 1A ? una vista schematica frammentaria che illustra il funzionamento dell'albero ausiliario della macchina avvolgitrice per la produzione di molle.

La figura 2 ? una vista frontale frammentaria ingrandita della macchina avvolgitrice per la produzione di molle dell'invenzione che mostra una stazione di avvolgimento, mezzi di alimentazione e di guida, un utensile di avvolgimento, un utensile di passo, e vari altri utensili e servo motori relativi .

La figura 3 ? una vista in sezione frammentaria ingrandita rilevata generalmente come indicato in corrispondenza di 3,3 in figura 2 che mostra il gruppo di rulli di alimentazione.

La figura 4 ? una vista terminale frammentaria ingrandita del gruppo di rulli di alimentazione e mezzi di attivazione per la loro rotazione.

La figura 5 ? una vista frontale frammentaria ingrandita che mostra un 'utensile di avvolgimento e mezzi di attivazione relativi che includono un servomotore per il controllo del suo spostamento e posizione lungo la linea di alimentazione del filo.

La figura 6 ? una vista in sezione frammentaria ingrandita rilevata generalmente come indicato in corrispondenza di 6,6 in figura 5 e che mostra il servomotore e gli elementi associati che controllano la posizione dell'utensile di avvolgimento lungo la linea di alimentazione del filo insieme a porzioni del meccanismo che servono a spostare l'utensile di avvolgimento in due (2) direzioni addizionali perpendicolari alla linea di alimentazione del filo, una delle ultime essendo uno spostamento di "torsione".

La figura 7 ? una vista ingrandita frammentaria parzialmente in sezione che mostra servomotore ed elementi associati per il controllo dello spostamento dell'utensile di avvolgimento lungo una linea di spostamento perpendicolare e per il controllo dello spostamento dell'utensile di passo .

La figura 7A ? una vista frontale frammentaria ingrandita, parzialmente in sezione e che mostra il meccanismo di attivazione a servomotore e camma per lo spostamento e il controllo della "torsione'.

La figura 7B ? una vista laterale frammentaria ingrandita, parzialmente in sezione, che mostra il meccanismo di attivazione a servomotore e camma di figura 7A.

La figura 8 ? una vista frontale frammentaria ingrandita che mostra un albero ausiliario in corrispondenza di una stazione di avvolgimento in relazione a un utensile di avvolgimento.

La figura 9 ? una vista in elevazione laterale frammentaria ingrandita che mostra l'albero ausiliario .

La figura 10 ? una vista schematica che illustra un primo stadio nella fabbricazione di una molla a "nastro" o "caricatore".

La figura 10A ? una vista schematica che mostra un secondo stadio nella fabbricazione di una molla a "nastro" o "caricatore".

La figura 10B ? una vista schematica che mostra un terzo stadio nella fabbricazione di una molla a "nastro" o "caricatore".

La figura 10C ? una vista schematica che mostra un quarto stadio nella fabbricazione di una molla a "nastro" o "caricatore".

La figura 10D ? una vista schematica che mostra un quinto stadio nella fabbricazione di una molla a "nastro" o "caricatore".

La figura 10E ? una vista schematica che mostra un sesto stadio nella fabbricazione di una molla a "nastro" o "caricatore".

La figura 10F ? una vista schematica che mostra un settimo stadio nella fabbricazione di una molla a "nastro" o "caricatore".

La figura 11 ? una vista laterale che illustra una molla a "nastro" o "caricatore" realizzata con porzioni laterali lineari opposte in ciascun avvolgimento e che utilizza il controllo di "torsione" .

La figura 12 ? una vista terminale della molla di figura 11.

La figura 13 illustra un controllo di diametro che utilizza una molla rastremata e che inoltre utilizza controllo di tensione che comporta porzioni laterali lineari della molla.

La figura 14 ? una vista laterale della molla di figura 13.

La figura 15 ? un prodotto in forma di filo esagonale che utilizza il controllo di "torsione".

La figura 16 ? un prodotto in forma di filo quadrato che utilizza controllo d? "torsione".

La figura 17 ? un prodotto in forma di filo rettangolare che utilizza controllo di "torsione".

La figura 18 ? un prodotto in forma di filo triangolare che utilizza controllo di "torsione". DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI ATTUAZIONE PREFERITA

Nella seguente descrizione e nelle rivendicazioni che seguono, si utilizza una terminologia varia che ? direzionale, geometrica e/o spaziale per natura quale "longitudinale", "orizzontale", "frontale", "posteriore", "verso l'alto", "verso il basso", eccetera. Si deve comprendere che tale terminologia viene utilizzata per facilit? di descrizione e solamente in senso relativo e non deve essere presa in qualsiasi modo come limitazione dello scopo, della presente invenzione .

Con riferimento ora in particolare alla figura 1, si osserver? che una prima coppia di rulli di alimentazione 10, 12 impegnano in modo cooperativo il filo tra di loro e ruotano in direzioni opposte cos? da alimentare il filo verso il basso e verso sinistra in figura 1. Una seconda coppia di rulli di alimentazione 14, 16 in modo simile fa presa sul filo tra di loro e spinge lo stesso verso sinistra e verso il basso verso la stazione di alimentazione A in figura 1. La freccia 18 rappresenta un primo "asse" di spostamento, in questo caso una velocit? di alimentazione o di avanzamento del filo verso il basso e verso sinistra in figura 1. Con i rulli di alimentazione 10-16 controllati da un servomotore sotto la direzione di un microprocessore o simili, si pu? naturalmente variare la velocit? di alimentazione del filo o avanzamento e controllare come richiesto nella produzione di una molla ad avvolgimento o altro articolo in filo modellato. Inoltre, il filo pu? essere fatto avanzare, arrestato, forse ritirato, e servocontrollato in ogni aspetto come indicato dalle frecce 18 durante la produzione della molla o altro articolo.

Un secondo "asse" di controllo ? rappresentato da frecce 20 associate a un utensile di avvolgimento 22 e, come apparir? chiaro, l'asse 20 si riferisce allo spostamento o il posizionamento dell'utensile di avvolgimento verso o da il filo 24 e, pi? in particolare, sostanzialmente lungo una linea di alimentazione del filo. Come si vedr?, il diametro delle molle di filo realizzate dall'utensile di avvolgimento 22 pu? essere variato sull'estensione della molla per mezzo di uno spostamento servocontrollato appropriato dell'utensile lungo l'asse 20. Inoltre, l'utensile di avvolgimento 22 pu? essere spostato e controllato lungo un quarto e un quinto "asse" come si descriver? pi? completamente nel seguito.

L'utensile di passo 26 che pu? avere una superficie superiore scanalata che impegna il filo 24, sposta lo stesso in avanti nella figura 1 cos? da fornire e controllare il "passo" di una molla ad avvolgimento. La freccia 28 rappresenta un terzo "asse" per la quale cosa l'utensile di passo 26 viene montato per lo spostamento nella direzione delle frecce, cio?, lateralmente e sostanzialmente orizzontalmente rispetto alla linea del filo di alimentazione. Attraverso lo spostamento nella direzione indicata da un servomotore a sua volta sotto controllo di un microprocessore o simili, si pu? variare il passo di una molla ad avvolgimento, per esempio, per tutta l'estensione della molla con differenti sezioni della molla aventi caratteristiche di passo differenti.

Le frecce 30 rappresentano il controllo di "torsione" o del quarta "asse" e, come apparir? chiaro, si fornisce uno spostamento arcuato sostanzialmente verticale poco profondo per convenienza in progettazione e fabbricazione, precisamente uno spostamento lineare verticale che ricade anch'esso entro lo scopo dell'invenzione. Lo spostamento nella direzione delle frecce 30 avviene naturalmente in direzione laterale o perpendicolare rispetto alla linea di alimentazione del filo e anche rispetto all'asse di una molla ad avvolgimento realizzata in corrispondenza della stazione di avvolgimento A. Lo spostamento indicato viene utilizzato nella produzione di molle "a torsione", a "nastro" e a "caricatore" e altri articoli di filo modellati, come verr? descritto pi? completamente nel seguito.

La freccia 32 rappresenta un secondo spostamento perpendicolare dell'utensile di avvolgimento che, nel caso di produzione di una molla ad avvolgimento, ? sostanzialmente parallelo all'asse della molla. Tale movimento pu? essere trattato come un quinto "asse" sotto il controllo di un servomotore e pu? essere utilizzato nella produzione di avvolgimenti a molla che presentano formazioni di coda o terminali speciali e altri articoli in filo modellato.

La freccia 34 rappresenta un sesto "asse" di controllo, pi? specificatamente, rotazione del gruppo di rulli di alimentazione come detto in precedenza con il filo 24 che viene ruotato da questi. La rotazione pu? verificarsi in una direzione e in quella opposta intorno all'asse del filo durante la produzione di una molla ad avvolgimento o altro articolo, e la rotazione pu? anche essere arrestata, avviata, invertita, etc. Il controllo di tale operazione viene esercitato dal servomotore suddetto sostenuto dal gruppo di rulli di alimentazione e microprocessori o simili associati in modo operativo al servomotore. Si possono realizzare molle a torsione "inverse" o "a doppio corpo" e altri articoli modellati con l'aiuto di rotazione del gruppo di alimentazione del filo intorno all'asse del filo.

Un albero ausiliario 36, mobile verticalmente come indicato dalle frecce 38, rappresenta un settimo "asse" di controllo. Come meglio illustrato in figura 1A, l'albero ausiliario pu? essere spostato verso il basso in posizione lateralmente adiacente al filo 24 e di fronte al filo rispetto alla linea di alimentazione del filo. In seguito, l'utensile di avvolgimento 22, che ? stato ritirato lateralmente all'indietro per permettere a una porzione terminale iniziale 40 del filo di essere cos? fatta avanzare, pu? essere spostato in avanti impegnando la porzione di filo 40 e utilizzando l'albero 36 come incudine nel piegamento del filo intorno ad essa.

L'albero 36 viene spostato verso l'alto e verso il basso tra posizioni operativa e non operativa da un servomotore associato e presenta una moltitudine di posizioni operative indicate rispettivamente in corrispondenza di 42, 44 e 46 lungo la relativa estensione. Cos?, si pu? fornire un piegamento a destra netto per esempio come illustrato in figura 1A con forse una piegatura poco profonda di 45? in corrispondenza di una posizione 44 o una piegatura su un raggio in corrispondenza della posizione 46. L'albero ausiliario pu? essere usato, per esempio, nella produzione di molle ad avvolgimento e altri articoli modellati che presentano richieste di piegamento specifiche in corrispondenza di porzioni terminali o di coda.

Con riferimento ora in particolare alla figura 2, si osserver? che una macchina avvolgitrice indicata generalmente in corrispondenza del numero 48 comprende un telaio o involucro 50 di supporto verticale. In corrispondenza di una porzione di destra e frontale del telaio o involucro 50, si fornisce un gruppo di alimentazione indicato generalmente in corrispondenza del numero 52 per l'avanzamento intermittente del filo della molla in direzione orizzontale e longitudinale, verso sinistra in figura 2. Il gruppo di alimentazione 52 include rulli di alimentazione convenzionale 10, 12, e 14, 16 in cui il filo passa prima attraverso i rulli e quindi attraverso i mezzi di guida convenzionali del filo 54 verso la stazione di avvolgimento A. In corrispondenza della stazione di avvolgimento A, si pu? fornire un piccolo albero 56, che pu? formare parte dell'utensile di passo 26, e si sporge lateralmente e generalmente orizzontalmente in avanti cos? da entrare in impegno laterale con il filo che viene fatto avanzare longitudinalmente verso sinistra attraverso i mezzi di guida 54 per mezzo dei rulli di alimentazione 10-16. Come apparir? chiaro, si possono fornire varie dimensioni di alberi e la regolazione della posizione di un albero per l'avvolgimento e il taglio pu? essere fornita in modo convenzionale.

L'utensile di avvolgimento 22 viene posizionato lungo la linea di alimentazione del filo cos? da essere impegnato dal filo mentre viene fatto avanzare verso sinistra e serve a far s? che il filo venga ripiegato in modo convenzionale come descritto in precedenza. Lo spostamento dell'utensile di avvolgimento 22 lungo i vari assi citati in precedenza viene fornito da un meccanismo a servomotore associato descritto nel seguito.

Gli utensili di taglio superiore e inferiore 60, 62 in corrispondenza della stazione di avvolgimento A possono avere produzione e funzionamento convenzionali e, come apparir? chiaro, gli utensili possono essere fatti oscillare verso e dall'albero 56 cos? da spezzare una molla o simili da una porzione terminale del filo dopo la modellazione dello stesso. Si possono sistemare molle destrorse e sinistrorse cos? come un'ampia variet? di articoli modellati per mezzo degli utensili di taglio.

Come detto in precedenza, si fornisce anche un utensile di passo 26 in corrispondenza della stazione di avvolgimento A e possono avere funzionamento e produzione convenzionali. L'utensile di passo impegna il filo lateralmente in una porzione scanalata come detto e sposta il filo lateralmente per in questo modo fornire un "passo" alla molla. Lo spostamento dell'utensile di passo orizzontalmente verso e da il visore in figura 2 viene fornito come detto in precedenza da un meccanismo a servomotore associato descritto pi? completamente nel seguito.

Oltre alla lavorazione pi? o meno convenzionale citata in precedenza in corrispondenza della stazione di avvolgimento A, si pu? anche fornire un meccanismo dell'albero ausiliario come generalmente indicato in corrispondenza del numero 64. Un albero 36 ? mobile verticalmente in figura 2 tra posizione operativa e non operativa, con la porzione ritirata o non operativa mostrata in figura 2. Nella sua posizione operativa, illustrata meglio in figura 1A, l'albero coopera con l'utensile di avvolgimento 22 in un'operazione di avvolgimento del filo come descritto .

Con riferimento ora alle figure 2, 3 e 4 si osserver? il fatto che il gruppo di alimentazione rotante 52 ? sostenuto da alberi a montante cavi 68 e 70 rispettivamente in corrispondenza delle porzioni terminali di destra e sinistra in figura 2 e imperniati su cuscinetti 72, 74. L'albero a montante di destra 70 ? attivato da una puleggia 80, figure 2 e 4, a sua volta attivata da una cinghia a denti 82 e simili, che si estende da una puleggia pi? piccola 84. La puleggia 84 ? attivata attraverso un riduttore di velocit? 86 da un servomotore 88, figura 4.

Con riferimento in particolare alle figure 2 e 3 si osserver? che si forniscono mezzi a cilindro idraulico 90 e 92 in associazione alla prima e seconda coppia di rulli di alimentazione 10, 12, e 14, 16, rispettivamente. Come illustrato meglio in figura 3 si forniscono molle di rincalzo 94, 96 per distanziare relativamente i rulli di alimentazione mentre i mezzi a cilindro idraulico, cilindri idraulici nella forma preferita, spingono i rulli di alimentazione insieme cos? da afferrare tra di loro il filo 24. Come apparir? chiaro, i cilindri idraulici 90 92 possono essere attivati selettivamente sotto controllo di un microprocessore o simili cos? da far s? che i rulli di alimentazione afferrino e rilascino il filo come richiesto in un'operazione di alimentazione del filo

Ciascuno dei rulli di alimentazione 14 e 16 mostrati in figura 3 presenta cuscinetti frontali e posteriori associati rispettivamente in corrispondenza di 98 e 100 ciascuno con un ingranaggio 102 montato in modo fisso su e che attiva un albero a rullo di alimentazione 104. I rulli di alimentazione 10, 12 sono forniti di alberi di attivazione simili imperniati in corrispondenza di cuscinetti frontali e posteriori e con ingranaggi montati in modo fisso su di essi come con gli ingranaggi 102, 102. Gli alberi di attivazione inferiori 104, 104, rispettivamente associati a rulli di alimentazione 12 e 16, come meglio illustrato in figura 2, vengono attivati da pulegge 106, 106 e una cinghia a denti associata 108. La cinghia a denti 108 viene a sua volta attivata da una puleggia 110 sotto il controllo di un servomotore 112.

Nelle figure 5, 6 e 7 si illustra un meccanismo per lo spostamento e il controllo del funzionamento dell'utensile di avvolgimento 22. Con riferimento in primo luogo alla figura 6, il servomotore 114 attiva il lato di ingresso di un meccanismo a vite a sfera precaricata 116 che converte dallo spostamento rotante a quello lineare e che a sua volta attiva una slitta 118 montata su sbarre di guida 120 delle quali se ne mostra una. L'utensile di avvolgimento 22 pu? essere spostato verso sinistra e verso destra in figura 6 al momento di un simile spostamento della slitta 118 in direzione sostanzialmente lungo la linea di alimentazione del filo. Cos?, si fornisce un controllo e spostamento del secondo "asse" come descritto in precedenza con riferimento alla figura 1.

Ritornando ora alla figura 2 e alle figure 7A e 7B, si osserver? che un servomotore 121 attiva una camma 123 che presenta un inseguitore associato 119 che a sua volta attiva una slitta 126 su sbarre di guida 127, di cui ne mostriamo una. La slitta 126 sostiene una connessione 130 connessa in modo oscillante su di essa in corrispondenza di 132 e con una porzione terminale opposta connessa in modo oscillante su un braccio di perno 134 in corrispondenza di 136. Il braccio 134 si estende verso ed ? montato su di un piedino di perno 138, figure 5 e 6. Il piedino di perno 138 ? a sua volta sostenuto dalla slitta 118 con cuscinetti 140 che forniscono lo spostamento in oscillazione libero del braccio 134 intorno ad essi. In corrispondenza di una porzione terminale in avanti 132 il braccio 134 sostiene l'utensile di avvolgimento 132.

Un tenditore 133 fornisce regolazioni minori come l'allineamento preciso dell'utensile di avvolgimento con la linea di alimentazione del filo.

Come apparir? chiaro, il funzionamento del servomotore 121 comporter? la conversione di moto rotante in lineare per mezzo della camma 123 e la slitta 126, lo spostamento della slitta 126 e il risultante spostamento della connessione 130 e il braccio 134 in una direzione e in quella opposta. Cosi, si otterr? uno spostamento arcuato come indicato dalle frecce 30 in figura 1 in cui l'utensile di avvolgimento viene ripiegato verso l'alto o verso il basso in un arco non profondo e sul piano verticale in direzione generalmente perpendicolare alla linea di alimentazione del filo. Tale spostamento del quarto "asse" viene comunemente chiamato spostamento dell' "asse di torsione" o spostamento di "torsione" e pu? essere utilizzato nella fabbricazione di molle a "torsione", "nastro"? e "caricatore" cos? come un'ampia variet? di altri articoli di filo modellati .

In particolare nella fabbricazione di molle a "nastro" e "caricatore" e quando si richiedano alte velocit? di produzione, un vantaggio sostanziale deriva dal meccanismo di attivazione a servomotore e camma "ibrido". L'inversione del servomotore nello spostamento dell'utensile di avvolgimento in direzioni opposte viene evitato col risultato che si possono ottenere velocit? di produzione che arrivano fino a quattrocento (400) avvolgimenti al minuto. Si incontra un limite pratico di circa duecentocinquanta (250) avvolgimenti al minuto con un'attivazione a servomotore diretto convenzionale a causa del surriscaldamento del servomotore che risulta dalle inversioni ad alta frequenza.

Le figure 10 a 10F illustrano i vari stadi nella produzione di una molla a "nastro" o "caricatore" del tipo mostrato nelle figure 11 a 14. Come apparir? chiaro, si richiederebbero quattro (4) inversioni di un servomotore in un meccanismo di attivazione diretto nella fabbricazione di una singola molla, l'utensile di avvolgimento essendo spostato due volte verso e da la sua posizione di avvolgimento. D'altra parte, si fornisce funzionamento unidirezionale del servomotore senza operatore con l'incorporazione della camma 123.

Le figure 15 a 18 illustrano addizionali prodotti di filo modellati a lati dritti che possono essere fabbricati vantaggiosamente ad alte velocit? di produzione con il meccanismo di attivazione a servomotore e camma della presente invenzione .

Si forniscono controllo e spostamento su un quinto "asse" per mezzo di un servomotore 146 mostrato sulla parte posteriore della macchina avvolgitrice e che presenta una connessione universale in corrispondenza di 148 con un albero 150 che presenta anch'esso una connessione universale 152 con un meccanismo a vite a sfera precaricato 154. L'elemento di uscita lineare 156 del meccanismo a vite a sfera 154 viene montato per lo spostamento in scorrimento frontale a posteriore in un elemento di guida 158, figure 6 e 7. In corrispondenza di una porzione terminale frontale, l'elemento 156 presenta un supporto per utensile di avvolgimento 160 sostenuto in modo fisso su di esso in cui l'ultimo a sua volta sostiene l'utensile di avvolgimento 22.

Come apparir? chiaro, il servomotore 146 pu? essere attivato per attivare a sua volta l'albero 150, il meccanismo a vite a sfera 154 e l'elemento di attivazione 156 che a sua volta sposta l'utensile di avvolgimento 22 in avanti e indietro nelle figure 6 e 7 come richiesto per lo spostamento del "punto di avvolgimento laterale" o quinto "asse". La direzione di spostamento ? perpendicolare alla linea di alimentazione del filo e inoltre anche sostanzialmente perpendicolare al suddetto spostamento di torsione o del quarto "asse". La coordinazione dello spostamento del quarto e quinto asse ? fornita da e viene ottenuta per mezzo dell'albero 150 e i giunti universali associati 148 e 152.

Con riferimento alla figura 7 si fornisce anche un servomotore 162 in corrispondenza di una porzione posteriore della macchina di avvolgimento dietro al telaio 50 e presenta un meccanismo a vite a sfera associato 163. Il meccanismo 163 a sua volta attiva una sbarra mobile linearmente 164 connessa in modo regolabile a una seconda sbarra 166 che sostiene il suddetto utensile di passo 26 in corrispondenza di una relativa porzione terminale frontale.

Come apparir? chiaro, lo spostamento del terzo "asse" suddetto viene ottenuto per mezzo del servomotore 162, il meccanismo di conversione 163, e le sbarre 164, 166 per fornire lo spostamento laterale richiesto dell'utensile di passo 26 come descritto in precedenza.

Lo spostamento del settimo "asse" dell'albero ausiliario 36 viene illustrato nelle figure 8 e 9. L'albero 36 pu? essere spostato verticalmente rispetto al filo in corrispondenza della stazione di avvolgimento A come descritto in precedenza. Il servomotore 168 presenta un meccanismo a vite a sfera precaricato 172 e un accoppiamento associato 170 per la conversione dallo spostamento rotante a quello lineare. Un elemento di uscita 174 del meccanismo 172 sostiene l'albero ausiliario 36 e sposta lo stesso da una posizione elevata e non operativa mostrata nelle figure 8 e 9 a una posizione operativa inferiore in figura 1A adiacente lateralmente al filo in corrispondenza della stazione di avvolgimento. Le diverse posizioni di funzionamento 42, 44, 46 lungo l'estensione dell'albero 36 vengono realizzate dal servomotore come richiesto sotto controllo di un microprocessore associato per fornire le operazioni di piegamento desiderate.

Da quanto precede apparir? chiaro che si ? fornito un alto grado di efficienza per produzione a volume elevato di molle e simili che richiede spostamento e controllo di "torsione" ad alta frequenza dell'utensile di avvolgimento. Si pu? cos? fabbricare un certo numero di configurazioni di modello di fili e molle con il funzionamento della macchina che supera sostanzialmente le macchine della tecnica precedente per velocit?, efficienza ed accuratezza di funzionamento.

Claims (18)

1. RIVENDICAZIONI 1. In una macchina avvolgitrice per la produzione di molle attivabile ciclicamente che presenta una stazione di avvolgimento, un gruppo di rulli di alimentazione che comprende almeno una coppia di rulli di alimentazione rotanti in modo opposto per far presa in modo cooperativo su un filo tra di loro e per l'avanzamento dello stesso longitudinalmente verso la stazione di avvolgimento, almeno un utensile di avvolgimento in corrispondenza della stazione di avvolgimento disposto per l'impegno del filo che avanza longitudinalmente e per ostruirne il relativo spostamento lineare cos? da ripiegarlo progressivamente e cos? impartirvi una forza di avvolgimento che comporta la formazione di una molla in corrispondenza di una porzione terminale di attacco relativa, almeno un utensile di taglio in corrispondenza di detta stazione di avvolgimento attivabile in modo intermittente per spezzare le porzioni terminali di attacco del filo cos? da fornire singole molle; il miglioramento comprendendo il fornire un meccanismo di attivazione di torsione dell'utensile di avvolgimento comprendente un servomotore che ruota una camma che a sua volta attiva una slitta e mezzi di connessione per spostare l'utensile di avvolgimento verso e da una posizione di avvolgimento sostanzialmente allineata con la linea di alimentazione del filo.
2. 2. Una macchina avvolgitrice per la produzione di molle attivabile ciclicamente come descritto in rivendicazione 1 in cui detto servomotore e camma sono associati operativamente cos? da fornire un funzionamento del motore unidirezionale con una risultante inversione ad alta frequenza dello spostamento dell'utensile di avvolgimento.
3. 3. Una macchina avvolgitrice per la produzione di molle attivabile ciclicamente come descritto in rivendicazione 2 in cui una connessione connessa in modo oscillante e anche connessa in modo oscillante con un braccio oscillante sposta in modo arcuato detto utensile di avvolgimento verso e da la sua posizione di avvolgimento.
4. 4. Una macchina avvolgitrice per la produzione di molle attivabile ciclicamente come descritto in rivendicazione 1 in cui si fornisce un tenditore intermedio tra le connessioni di perno di detta connessione per la regolazione della posizione dell'utensile di avvolgimento rispetto alla linea di alimentazione del filo.
5. 5. In una macchina avvolgitrice per la produzione di molle attivabile ciclicamente che presenta una stazione di avvolgimento; la combinazione di un gruppo di rulli di alimentazione che comprende almeno una coppia di rulli di alimentazione rotanti in modo opposto per far presa in modo cooperativo su un filo tra di loro e per l'avanzamento dello stesso longitudinalmente verso la stazione di avvolgimento, almeno un utensile di avvolgimento in corrispondenza della stazione di avvolgimento disposto per l'impegno del filo che avanza longitudinalmente e per ostruire il relativo spostamento lineare cos? da ripiegarlo progressivamente e cos? impartirvi una forza di avvolgimento che comporta la formazione di una molla in corrispondenza di una porzione terminale di attacco relativa, detto utensile di avvolgimento essendo montato per uno spostamento generalmente verso e da e sostanzialmente lungo una linea di alimentazione del filo che si estende in avanti, un servomotore per controllare lo spostamento di detto utensile di avvolgimento, almeno un utensile di taglio in corrispondenza di detta stazione di avvolgimento attivabile in modo intermittente per spezzare porzioni terminali di attacco del filo per fornire in questo modo molle individuali, e un meccanismo di attivazione di torsione dell'utensile di avvolgimento che comprende un servomotore, una camma e una slitta per spostare l'utensile di avvolgimento verso e da una posizione di avvolgimento sostanzialmente allineato con la linea di alimentazione del filo.
6. 6. Una macchina avvolgitrice per la produzione di molle attivabile ciclicamente come descritto in rivendicazione 5 e che include un utensile di passo in corrispondenza della stazione di avvolgimento impegnabile con e attivabile durante l'avanzamento del filo longitudinale per spostare il filo lateralmente, detto utensile di passo essendo montato per lo spostamento in direzione generalmente perpendicolare alla linea per l'avanzamento del filo, e inoltre includente un servomotore per il controllo dello spostamento di detto utensile di passo.
7. 7. Una macchina avvolgitrice per la produzione di molle attivabile ciclicamente come descritto in rivendicazione 6 in cui detto utensile di avvolgimento viene montato per lo spostamento in due direzioni generalmente perpendicolari l'una all'altra ed entrambe generalmente perpendicolari a detta linea di alimentazione del filo, uno di detti spostamenti essendo detto spostamento di "torsione", e in cui si fornisce un servomotore addizionale per controllare lo spostamento dell'utensile di avvolgimento in modo generalmente perpendicolare a detta linea di alimentazione del filo rispettivamente in una di dette due dimensioni .
8. 8. Una macchina avvolgitrice per la produzione di molle attivabile ciclicamente come descritto in rivendicazione 7 in cui dette due direzioni perpendicolari di spostamento di detto utensile di avvolgimento sono rispettivamente sostanzialmente perpendicolari a e parallele all'asse di una molla ad avvolgimento prodotta in corrispondenza della stazione di avvolgimento.
9. 9. Una macchina avvolgitrice per la produzione di molle attivabile ciclicamente come descritto in rivendicazione 7 e che include un albero ausiliario mobile tra una posizione operativa e una non operativa in direzione generalmente perpendicolare a ma leggermente spostata in direzione laterale dalla linea di spostamento di alimentazione del filo, l'albero essendo disposto in posizione operativa adiacente a e su un lato di una porzione di filo che si trova lungo la linea di spostamento di alimentazione del filo, e l'albero fornendo cos? resistenza laterale al piegamento del filo intorno ad esso per mezzo di un utensile di avvolgimento disposto su un lato opposto del filo e mobile lateralmente attraverso la linea del filo verso l'albero, e inoltre includente un servomotore per spostare l'albero tra la sua posizione operativa e quella non operativa.
10. 10. Una macchina avvolgitrice per la produzione di molle attivabile ciclicamente come descritto in rivendicazione 9 in cui l'albero ausiliario presenta una moltitudine di posizioni operative lungo la sua estensione ciascuna con un profilo per la modellazione del filo differente, e in cui il servomotore ? attivabile per spostare selettivamente l'albero in dette posizioni come richiesto per differenti operazioni di piegamento del filo.
11. 11. In una macchina per la modellazione di filo che presenta una stazione di modellazione, un gruppo di rulli di alimentazione che comprende almeno una coppia di rulli di alimentazione rotanti in modo opposto per far presa in modo cooperativo su un filo tra di loro e per l'avanzamento dello stesso longitudinalmente verso la stazione di modellazione, almeno un utensile di modellazione in corrispondenza della stazione di modellazione disposto per l'impegno del filo che avanza longitudinalmente e per modellarlo progressivamente in una configurazione desiderata in corrispondenza di una relativa porzione terminale di attacco, almeno un utensile di taglio in corrispondenza di detta stazione di modellazione attivabile in modo intermittente per spezzare porzioni terminali del filo di attacco cos? da fornire silngoli prodotti di filo modellati il miglioramento comprendendo il fornire un meccanismo di attivazione di torsione per l'utensile di avvolgimento comprendente un servomotore, una camma e una slitta per spostare l'utensile di avvolgimento verso e da una posizione di avvolgimento sostanzialmente allineata con la linea di alimentazione del filo.
12. 12. Una macchina per la modellazione di filo come descritto in rivendicazione 11 in cui detto servomotore e camma sono associati operativamente cos? da fornire un funzionamento del motore unidirezionale con risultante inversione ad alta frequenza dello spostamento dell'utensile di modellazione .
13. 13. Una macchina per la modellazione di filo come descritto in rivendicazione 12 in cui si connette una connessione in modo oscillante con detta slitta e con un braccio oscillante per spostare in modo arcuato detto utensile di avvolgimento verso e dalla sua posizione di avvolgimento.
14. 14. Una macchina per la modellazione di filo come descritto in rivendicazione 13 in cui si fornisce un tenditore intermedio tra le connessioni di perno di detta connessione per la regolazione arcuata della posizione dell'utensile di avvolgimento rispetto alla linea di alimentazione del filo.
15. 15. Una macchina per la modellazione di filo come descritto in rivendicazione 11 in cui si monta il gruppo di rulli di alimentazione viene montato per la rotazione intorno all'asse del filo avanzato dai rulli di alimentazione, si fornisce un servomotore per attivare almeno uno dei rulli di alimentazione e viene sostenuto da, rotante con, e fa parte del gruppo di rulli di alimentazione, e in cui si fornisce un servomotore stazionario per ruotare come corpo il gruppo di rulli di alimentazione in relazione temporizzata con l'avanzamento del filo e la formazione di molle ad avvolgimento e simili.
16. 16. Una macchina per la modellazione di filo come descritto in rivendicazione 15 in cui si forniscono due (2) coppie di rulli di alimentazione in disposizione adiacente in cui almeno un rullo di ciascuna coppia ? attivato da un servomotore e in cui almeno un rullo di ciascuna coppia presenta mezzi a cilindro idraulico associati per spingere lo stesso in direzione generalmente perpendicolare rispetto alla linea di alimentazione del filo per fare presa e rilasciare il filo.
17. 17. Una macchina per la modellazione di filo come descritto in rivendicazione 16 in cui si forniscono mezzi a ingranaggio per l'attivazione da parte del servomotore e a loro volta attivare tutti e quattro i rulli di alimentazione all'unisono con rulli di alimentazione opposti rotanti in direzioni opposte .
18. 18. Una macchina per la modellazione di filo come descritto in rivendicazione 17 in cui si fornisce almeno un mezzo di guida su detto gruppo di rulli di alimentazione per il passaggio del filo attraverso di essi in associazione a detti rulli di alimentazione