IT202000015850A1 - Sistema di controllo rotazione pezzo su macchina pannellatrice e macchina pannellatrice comprendente almeno un tale sistema - Google Patents
Sistema di controllo rotazione pezzo su macchina pannellatrice e macchina pannellatrice comprendente almeno un tale sistema Download PDFInfo
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Description
Descrizione dell?Invenzione Industriale avente per titolo:
?SISTEMA DI CONTROLLO ROTAZIONE PEZZO SU MACCHINA PANNELLATRICE E MACCHINA PANNELLATRICE COMPRENDENTE ALMENO UN TALE SISTEMA?
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un sistema di controllo rotazione pezzo su macchina pannellatrice e ad una macchina pannellatrice comprendente almeno un tale sistema.
Sono note nella tecnica le macchine pannellatrici di pezzi, tipicamente fogli di lamiera, comprendenti, solitamente, almeno un dispositivo rotatore ed asservite da almeno un dispositivo manipolatore a pinza su asse rotante previsto per disporre in posizione prefissata almeno una tale pezzo di materiale da lavorare su almeno un elemento rotante di tale dispositivo rotatore.
Generalmente, l?elemento rotante ? soggetto ad una rotazione motorizzata comandata da un controllo numerico (CN), mentre la pinza preme sul pezzo, per esempio sulla lamiera, solitamente con un forza di 40000N: la pinza comprende inoltre una ruota folle ed ? sempre in contatto con il pezzo.
Attualmente, durante il movimento di rotazione del pezzo (solitamente sopra un piano a spazzole e/o sfere), ed in particolare della lamiera da parte del rotatore per avviare la lavorazione mediante la macchina pannellatrice, pu? accadere che vi sia un movimento relativo (rotazione) tra rotatore e lamiera stessa, e questo determina un errore nel corretto riferimento di posizionamento del pezzo rispetto alla linea di piegatura sull?elemento rotante del dispositivo rotatore; parimenti, pu? avvenire una perdita di contatto tra il pezzo e l?elemento rotante del dispositivo rotatore, generando cos? un moto relativo che determina uno slittamento del pezzo stesso rispetto a tale elemento rotante (tale rotazione pu? avvenire dopo il centraggio e prima della prima piega del primo lato, nel caso in cui il lato centrato non sia il primo ad essere piegato, e poi avviene sempre tra un lato e il successivo).
Per ovviare a tale possibile slittamento, al momento si effettua un nuovo centraggio del pezzo con conseguente aumento del tempo ciclo. Tale centraggio aggiuntivo deve essere inserito nel programma manualmente dall?operatore nel programma di piegatura. L?errore di rotazione pu? verificarsi, per esempio, quando il pezzo da lavorare ? ricoperto da una pellicola protettiva, oppure perch? occorre abbassare la forza di tenuta del pezzo per non rovinarne la superficie, per cui c?? meno effetto d'attrito e durante la rotazione il pezzo, ossia la lamiera, potrebbe slittare; tale errore di rotazione pu? anche verificarsi a causa della particolare inerzia del pezzo in quanto, per esempio, con l?adozione di accelerazioni angolari troppo elevate durante la sua movimentazione si supera l'effetto d'attrito di tenuta del pezzo.
A livello di programmazione, si utilizza quindi una formula per il calcolo automatico dell'accelerazione massima da impostare per evitare che il pezzo slitti durante la rotazione: tale formula, per?, non sempre funziona correttamente e per pezzi molto grandi e pesanti, ossia d'inerzia elevata, limita di molto il valore dell'accelerazione comandata, con conseguente aumento extra del tempo ciclo.
Di conseguenza, molto spesso ? l'operatore che, dopo vari tentativi, si trova costretto a dovere aggiustare manualmente il valore dell'accelerazione per limitare/eliminare lo slittamento o aggiungere manualmente nel programma ricentraggi (ovvero centraggi aggiuntivi al primo) del pezzo per evitare scarti di materiale.
I principali parametri che influiscono quindi sullo scivolamento sono :
- valore accelerazione angolare impostata da CN; - tipo di materiale del pezzo (acciaio, alluminio ecc...);
- momento d'inerzia e peso del pezzo;
- valore della forza esercitata dalla pinza (opzione regolabile);
- tipo di pinza (standard o opzione UBC)
- tipo di superficie dell?elemento rotante (zigrinato, liscio, bachelite, ecc?);
- coefficiente di attrito tra pezzo e pinza; - coefficiente di attrito tra pezzo e piano di scorrimento, solitamente a spazzole/sfere;
- trattamento superficiale del pezzo (pellicola protettiva, preverniciatura, zincatura, ecc?).
Scopo quindi della presente invenzione ? quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore fornendo un sistema di controllo rotazione pezzo su macchina pannellatrice che consenta di individuare e correggere automaticamente eventuali slittamenti relativi di tale pezzo di materiale da lavorare rispetto al dispositivo manipolatore.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un sistema di controllo rotazione pezzo su macchina pannellatrice che consenta di non avere pezzi di scarto, pur senza aumentare (o aumentandolo in misura minore) il tempo ciclo della lavorazione di piegatura richiesta.
Inoltre, un scopo della presente invenzione ? quello di fornire una macchina pannellatrice comprendente almeno un sistema di controllo rotazione pezzo che consenta di individuare e correggere automaticamente eventuali slittamenti relativi di tale pezzo di materiale da lavorare rispetto al dispositivo manipolatore.
I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell?invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un sistema di controllo rotazione pezzo su macchina pannellatrice ed una macchina pannellatrice comprendente almeno un tale sistema come quelli descritti nelle rispettive rivendicazioni indipendenti. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l?oggetto delle rivendicazioni dipendenti.
Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione.
Risulter? immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalit? equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.
La presente invenzione verr? meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la FIG. 1 mostra una vista in prospettiva di una macchina pannellatrice e del relativo dispositivo manipolatore comprendente una realizzazione preferita del sistema secondo la presente invenzione;
- la FIG. 2 mostra una vista in trasparenza di un componente del dispositivo manipolatore;
- la FIG. 3 mostra una vista in sezione laterale del dettaglio del dispositivo manipolatore racchiuso nel riquadro A della FIG. 2;
- la FIG. 4 mostra una vista in prospettiva di un componente del sistema secondo la presente invenzione; e
- la FIG. 5 mostra uno schema esemplificativo per il calcolo della quantificazione dell?eventuale slittamento del pezzo di materiale da lavorare mediante la macchina pannellatrice.
Facendo riferimento alle Figure ? quindi possibile notare una realizzazione preferita del sistema di controllo rotazione pezzo su macchina pannellatrice 1, tale macchina pannellatrice comprendente almeno un dispositivo rotatore 3 ed essendo asservita da almeno un dispositivo manipolatore 5 a pinza 7 su asse rotante 9 previsto per disporre in posizione prefissata almeno un tale pezzo di materiale da lavorare (non mostrato), tipicamente una lastra di lamiera, su almeno un elemento rotante 11 di tale dispositivo rotatore 3: vantaggiosamente, tale dispositivo manipolatore 5 a pinza 7 comprende almeno un primo mezzo di misurazione 13 di almeno una posizione angolare di tale asse rotante 9 di tale pinza 7 e tale dispositivo rotatore 3 comprende almeno un secondo mezzo di misurazione (non mostrato) di almeno una posizione angolare di tale elemento rotante 11 del dispositivo rotatore 3 stesso, tale sistema comprendente inoltre mezzi di elaborazione previsti per confrontare relativamente almeno un valore di almeno una posizione angolare misurata da tale primo mezzo di misurazione 13 con almeno un valore di almeno una posizione angolare misurata da tale secondo mezzo di misurazione.
Sempre vantaggiosamente, tali mezzi di elaborazione sono cooperanti operativamente con tale elemento rotante 11 del dispositivo rotatore 3 e/o tale asse rotante 9 di tale pinza 7 e, nel caso in cui il valore della posizione angolare misurata da tale primo mezzo di misurazione differisca dal valore della posizione angolare misurata da tale secondo mezzo di misurazione (ossia si sia verificato uno slittamento del pezzo con relativo errore angolare rispetto al suo corretto posizionamento portandolo da una posizione del pezzo nominale Pnp ad una posizione del pezzo reale Prp, cos? come mostrato in particolare nella FIG. 5 e sulla quale ci si soffermer? pi? avanti), tali mezzi di elaborazione comandino tale elemento rotante 11 del dispositivo rotatore 3 e/o tale asse rotante 9 di tale pinza 7 di effettuare una rotazione del pezzo pari al valore della differenza angolare (corrispondente ai gradi e/o sottomultipli di grado di slittamento rilevato del pezzo) tra il valore della posizione angolare misurata da tale primo mezzo di misurazione ed il valore della posizione angolare misurata da tale secondo mezzo di misurazione.
In particolare, il primo mezzo di misurazione 13 pu? essere composto da almeno un primo dispositivo encoder rotativo.
Analogamente, il secondo mezzo di misurazione pu? essere composto da almeno un secondo dispositivo encoder rotativo.
Preferibilmente, almeno il primo dispositivo encoder 13 ? di tipo ottico incrementale ad alta risoluzione angolare: ovviamente, il primo dispositivo encoder 13 pu? essere di qualsiasi altro tipo adeguato allo scopo come, per esempio di tipo magnetico o induttivo di pari risoluzione, cos? come di tipo assoluto senza fuoriuscire dall?ambito di protezione della presente invenzione.
Il primo dispositivo encoder 13 pu? quindi comprendere almeno un rispettivo anello graduato 15 solidale e disposto coassialmente a tale asse rotante 9 della pinza 7 ed una relativa testina di lettura 17 fissa rispetto alla rotazione di tale asse rotante 9 e del relativo anello graduato 15.
Per esempio, un tale anello graduato pu? avere un diametro di 52 mm con una graduazione di 20 ?m (corrispondente a 8192 linee di suddivisione) e la relativa testina di lettura pu? essere di tipo con uscita digitale diretta (con interpolatore x20 del segnale).
Preferibilmente, il secondo dispositivo encoder ? di tipo ottico assoluto ad alta risoluzione angolare: anche in questo caso, il secondo dispositivo encoder potrebbe essere di qualsiasi altro tipo adeguato allo scopo come, per esempio di tipo magnetico o induttivo di pari risoluzione, senza fuoriuscire dall?ambito di protezione della presente invenzione.
Il secondo dispositivo encoder pu? quindi comprendere almeno un relativo anello graduato solidale e disposto coassialmente all?asse rotante (non mostrato) dell?elemento rotante 11 del dispositivo rotatore 3 o su un asse rotante (non mostrato) collegato rigidamente a questo mediante una trasmissione ed una relativa testina di lettura fissa rispetto alla rotazione di tale asse rotante e del relativo anello graduato.
L?utilizzo quindi dei due mezzi di misurazione della posizione angolare, costituiti per esempio dai due dispositivi encoder, disposti uno nella pinza 9 e uno nel dispositivo rotatore 3, consente di applicare un confronto relativo tra le relative posizioni (il mezzo di misurazione del dispositivo rotatore 3 misura l'angolo di rotazione comandato da CN, quello della pinza 9 misura l'angolo di rotazione effettivo del pezzo/lamiera) fornendo la possibilit? di individuare l'eventuale slittamento del pezzo: quindi, se entrambi i mezzi di misurazione, ed in particolare i dispositivi encoder non riportano la stessa posizione, si pu? capire quale ? l?errore e correggerlo con una rotazione del pezzo contraria e pari ai gradi e/o sottomultipli di grado di slittamento, senza rifare il centraggio.
Per esempio, facendo in particolare riferimento alla FIG. 5, dove:
- L ? la larghezza del pezzo misurata nella sua posizione nominale Pnp: nell?esempio di calcolo qui di seguito svolto, L = 2500 mm;
- C ? il centro di rotazione del pezzo, corrispondente al centro di rotazione dell?elemento rotante 11 del dispositivo rotatore 3 e della pinza 7, tra la propria posizione nominale Pnp e la propria posizione reale Prp;
- ? ? l?angolo di rotazione del pezzo corrispondente allo slittamento dalla propria posizione nominale Pnp alla propria posizione reale Prp: nell?esempio di calcolo qui di seguito svolto, ? =8,26 arcsec;
- Ldp ? la linea di piegatura, riferimento per il centraggio del pezzo;
- x ? l?errore lineare di rotazione del pezzo dovuto allo slittamento, l?accuratezza angolare del sistema secondo la presente invenzione ? uguale all?errore minimo dell?angolo misurato dall'encoder = ? 4,13 arcsec; ossia, con risoluzione minima dell?angolo del pezzo = 4,13 x 2 = 8,26 arcsec = 0,002294 deg: si ricava quindi l?errore lineare x = L ? sin? = 2500 ? sin(0,002294) = 0,1 mm.
Il sistema secondo la presente invenzione consente quindi di ottenere gli scopi prefissati in quanto permette di:
- rilevare e quantificare con precisione l'eventuale slittamento del pezzo, per esempio della lamiera durante il ciclo di lavorazione da parte della macchina pannellatrice;
- correggere in maniera automatica l'errore angolare del pezzo durante il ciclo;
- inserire in maniera automatica un ricentraggio del pezzo durante il ciclo;
- ridurre gli scarti di materiale;
- ridurre i fermi macchina;
- ridurre il tempo ciclo e di setup.
La presente invenzione riguarda inoltre una macchina pannellatrice comprendente almeno un sistema di controllo rotazione pezzo come quello precedentemente descritto.
Si sono descritte alcune forme preferite di attuazione dell?invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell?ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate nelle quali, eventuali segni di riferimento posti tra parentesi non possono essere interpretati nel senso di limitare le rivendicazioni stesse. Inoltre, la parola "comprendente" non esclude la presenza di elementi e/o fasi diversi da quelli elencati nelle rivendicazioni. L?articolo ?un?, ?uno? o ?una? precedente un elemento non esclude la presenza di una pluralit? di tali elementi. Il semplice fatto che alcune caratteristiche siano citate in rivendicazioni dipendenti diverse tra loro non indica che una combinazione di queste caratteristiche non possa essere vantaggiosamente utilizzata.
Claims (12)
1. Sistema di controllo rotazione pezzo su macchina pannellatrice (1), detta macchina pannellatrice comprendente almeno un dispositivo rotatore (3) ed essendo asservita da almeno un dispositivo manipolatore (5) a pinza (7) su asse rotante (9) previsto per disporre in posizione prefissata almeno una detto pezzo di materiale da lavorare su almeno un elemento rotante (11) di detto dispositivo rotatore (3), caratterizzato dal fatto che detto dispositivo manipolatore (5) a pinza (7) comprende almeno un primo mezzo di misurazione (13) di almeno una posizione angolare di detto asse rotante (9) di detta pinza (7) e detto dispositivo rotatore (3) comprende almeno un secondo mezzo di misurazione di almeno una posizione angolare di detto elemento rotante (11) di detto dispositivo rotatore (3), detto sistema comprendente inoltre mezzi di elaborazione previsti per confrontare relativamente almeno un valore di almeno una detta posizione angolare misurata da detto primo mezzo di misurazione (13) con almeno un valore di almeno una detta posizione angolare misurata da detto secondo mezzo di misurazione.
2. Sistema secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di elaborazione sono cooperanti operativamente con detto elemento rotante (11) di detto dispositivo rotatore (3) e/o detto asse rotante (9) di detta pinza (7) e, nel caso in cui detto valore di detta posizione angolare misurata da detto primo mezzo di misurazione differisca da detto valore di detta posizione angolare misurata da detto secondo mezzo di misurazione, detti mezzi di elaborazione comandano detto elemento rotante (11) di detto dispositivo rotatore (3) e/o detto asse rotante (9) di detta pinza (7) di effettuare una rotazione di detto pezzo pari ad un valore di una differenza angolare tra detto valore di detta posizione angolare misurata da detto primo mezzo di misurazione e detto valore di detta posizione angolare misurata da detto secondo mezzo di misurazione.
3. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto primo mezzo di misurazione (13) ? composto da almeno un primo dispositivo encoder rotativo.
4. Sistema secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto primo dispositivo encoder (13) ? di tipo ottico incrementale ad alta risoluzione angolare.
5. Sistema secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto primo dispositivo encoder (13) ? tipo magnetico o induttivo e/o di tipo assoluto.
6. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo dispositivo encoder (13) comprende almeno un rispettivo anello graduato (15) solidale e disposto coassialmente a detto asse rotante (9) di detta pinza (7) ed una relativa testina di lettura (17) fissa rispetto a detta rotazione di detto asse rotante (9) e di detto relativo anello graduato (15).
7. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto secondo mezzo di misurazione ? composto da almeno un secondo dispositivo encoder rotativo.
8. Sistema secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto secondo dispositivo encoder ? di tipo ottico assoluto ad alta risoluzione angolare.
9. Sistema secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto secondo dispositivo encoder ? di tipo magnetico o induttivo.
10. Sistema secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto secondo dispositivo encoder comprende almeno un relativo anello graduato solidale e disposto coassialmente ad un asse rotante di detto elemento rotante (11) di detto dispositivo rotatore (3) o un asse rotante collegato rigidamente a questo mediante una trasmissione ed una relativa testina di lettura fissa rispetto ad una rotazione di detto asse rotante e di detto relativo anello graduato.
11. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto pezzo di materiale da lavorare ? una lastra di lamiera.
12. Macchina pannellatrice caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un sistema di controllo rotazione pezzo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
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