IT9021819A1 - Dispositivo di supporto e di trasporto di fogli di lamiera in lavorazione su una macchina punzonatrice e/o cesoiatrice. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione industriale dal titolo:

"Dispositivo di supporto e di trasporto di fogli di lamiera in lavorazione su una macchina punzonatrice e/o cesoiatrice"

La presente invenzione riguarda un dispositivo di supporto e di trasporto di fogli di lamiera in lavorazione su una macchina punzonatrice e/o cesoiatrice.

Secondo la tecnica nota una macchina punzonatrice e/o cesoiatrice prevede nelle sue svariate forme di realizzazione un piano orizzontale sul quale un foglio di lamiera è appoggiato e spostato in sequenza in corrispondenza di varie posizioni di lavoro, in ciascuna delle quali subisce una punzonatura o una cesoiatura. Tale spostamento è realizzato attraverso un manipolatore a pinze, mobile lungo due assi ortogonali tra loro ed orizzontali.

Il foglio ha generalmente grandi dimensioni orizzontali e piccolo spessore e le pinze del manipolatore, che ne afferrano un solo lato, non sono quindi in grado di sostenerlo nel piano orizzontale senza il contributo di un pianale di supporto esteso a tutta l'area percorsa dal foglio durante la lavorazione.

Il pianale di supporto è universalmente realizzato con una struttura metallica, in genere pannelli di lamiera rinforzati da nervature, alla faccia superiore della quale è applicato, per diminuire l'attrito, un gran numero di sfere portanti. Le sfere portanti sono sfere con diametro compreso fra uno e due centimetri, che rotolano su uno strato di sferette molto più piccole contenute in una cavità semisferica di raggio pari alla somma del raggio della sfera principale e del diametro delle sferette; i bordi della cavità semisferica sono risvoltati in modo che le sferette non possano sfuggire.

La presenza delle sfere portanti sul piano di appoggio del foglio in lavorazione, distribuite uniformemente sul piano stesso, trasforma l'attrito del foglio sul piano di appoggio da radente a volvente, risolvendo in tal modo il duplice problema della diminuzione della forza d'attrito che il manipolatore deve vincere e dell'eliminazione delle rigature sulla faccia inferiore del foglio, inevitabili col contatto radente.

La diminuzione dell'attrito tra foglio e piano di appoggio non è tanto importante per consentire l'aumento delle accelerazioni del manipolatore, che sono molto più condizionate dall'inerzia del manipolatore e del foglio che dall'attrito, quanto invece per la precisione di posizionamento del foglio sul piano. Infatti nella fase di decelerazione del manipolatore verso il punto in cui il foglio dovrà arrestarsi per essere punzonato o cesoiato il manipolatore stesso è deformato nella direzione del moto dalle forze d'inerzia, che sovrastano le forze d'attrito. Immediatamente dopo l'arresto, e prima che il foglio sia punzonato o cesoiato, il manipolatore deve riassumere la sua forma indeformata. E' proprio in questo momento che l'attrito tra foglio e piano di appoggio acquista grande impoi— tanza, perchè si oppone al ritorno del manipolatore alla forma indeformata e genera imprecisione nella posizione di punzonatura o di cesoiatura sul foglio.

Sotto questo aspetto le sfere non hanno risolto completamente il problema, perchè esse generano pur sempre un certo attrito, sufficiente a conservare la deformazione del manipolatore, il quale tende ad essere sèmpre più leggero e quindi meno rigido.

La tendenza all'aumento delle accelerazioni del manipolatore nelle punzonatrici e cesoiatrici moderne ha messo in evidenza un altro punto debole delle sfere portanti, e precisamente che tra foglio e sfera avviene anche uno slittamento oltre al rotolamento e che di conseguenza il foglio viene rigato sulla sua faccia inferiore, perchè l'inerzia della sfera è tale da non riuscire ad accelerare come il foglio per effetto della forza tangenziale d'attrito, che è piccola, perchè è piccola la porzione di foglio che grava su una singola sfera.

Se si cerca di eliminare questo inconveniente diminuendo l'inerzia delle sfere portanti mediante la riduzione del loro diametro, si è costretti a diminuire l'interasse tra sfera e sfera, per impedire che i fogli più sottili, flettendo, urtino le sfere coi loro bordi con un angolo di incidenza eccessivo, e con ciò, oltre ad aumentare il costo dell'insieme delle sfere.

si diminuisce il peso del foglio su ogni sfera e la capacità di accelerarne la rotazione per evitare la rigatura.

Pertanto i due problemi, per risolvere i quali le sfere poi— tanti sono state adottate sulle punzonatrici e sulle cesoiatrici, hanno avuto una soluzione parziale, tanto più insoddisfacente quanto più esasperato diventa il bisogno di aumentare la produttività di queste macchine.

D'altro canto la presenza delle sfere portanti sul piano di appoggio genera o complica altri problemi quali l'interferenza tra le pinze del manipolatore e il piano d'appoggio e l'evacuazione dei fogli punzonati o cesoiati.

Le ganasce inferiori delle pinze occupano evidentemente un certo spazio al di sotto della faccia inferiore del foglio, che appoggia sulle sfere. Occorre quindi o evitare l'interferenza tra pinze e sfere o evitarne gli effetti dannosi.

Possibili soluzioni a questi problemi prevedono l'utilizzo di pinze flessibili o sfere molleggiate, che non evitano l'interferenza ma evitano rotture, oppure di dispositivi a camme che abbassano le sfere al sopraggiungere delle pinze evitando l'interferenza.

Tutte queste soluzioni hanno un peso economico non indifferente e diventano sempre più critiche con l'aumentare delle accelerazioni e delle velocità del manipolatore, reso possibile dallo sviluppo dei motori elettrici, degli organi di trasmissione del moto e dei controlli elettronici del moto.

A sua volta, l'allontanamento automatico dei fogli punzonati o cesoiati dal piano sul quale sono stati mossi dal manipolatore durante la lavorazione non può essere fatto dal manipolatore stesso, che non ha corse sufficienti, e richiede un dispositivo ulteriore.

La soluzione ideale sarebbe la rotazione concorde di tutte le sfere, sulle quali il foglio viaggerebbe verso L'esterno del piano di appoggio, ma questa soluzione è praticamente impossibile. Un'altra soluzione sarebbe la divisione del piano di appoggio in tanti segmenti collegati tra loro come piastre di un convogliatore a piastre: quest'ultimo tuttavia sarebbe pesante, lento e poco efficace nel trasporto proprio a causa del basso coefficiente d'attrito delle sfere, che stenterebbero a trascinare con sè il foglio Si è ricorso perciò a dispositivi esterni al piano di appoggio, come pinze di trascinamento o batterie di ventose su un carro mobile, che complicano e rendono più costosa la macchina.

Occorre pertanto concludere che le sfere portanti non hanno in sè la soluzione degli altri due problemi accessori quali l'interferenza con le pinze e l'evacuazione dei fogli.

Da ultimo si può notare che il moto del foglio sulle sfere portanti, anche a causa della non planarità del foglio' e del piano di appoggio. genera rumore, perchè avviene con una successione di piccoli urti fra corpi collegati a strutture risonanti

Un primo scopo della presente invenzione è quello di annullare l'attrito durante la fase di posizionamento preciso del foglio nella posizione di punzonatura o di cesoiatura:

Un secondo scopo è quello di annullare le rigature della faccia inferiore del foglio.

Un terzo scopo è quello di evitare raggiunta di dispositivi contro l'interferenza tra le pinze del manipolatore e il piano di appoggio.

Un quarto scopo è quello di· annullare il rumore dovuto allo scorrimento del foglio sul piano di appoggio.

Un quinto scopo è quello di incorporare nel piano di appoggio un idoneo dispositivo di trasporto verso l'esterno dei fogli punzonati o cesoiati, il quale riesca anche a trasportare i fogli in posizioni diverse per impilarli su pile diverse.

In accordo con l'invenzione tali scopi sono raggiunti con un dispositivo di supporto e di trasporto di fogli di lamiera in lavorazione su una macchina punzonatrice e/o cesoiatrice, caratterizzato dal fatto di comprendere un piano di appoggio del foglio di lamiera formato da una pluralità di fi le parallele di setole disposte verticalmente e aventi le loro estremità superiori in uno stesso piano orizzontale.

Per formare un piano di appoggio stazionario atto a cooperare con un manipolatore per la movimentazione di un foglio di lamiera in fase di punzonatura o cesoiatura, le varie file di setole sono fissate a rispettivi listelli di supporto vincolati a un basamento fisso.

Per formare invece un piano di appoggio mobile idoneo per l'allontanamento del foglio punzonato o cesoiato, i listelli di supporto delle varie file di setole sono invece fissati a rispettive traversine parallele tra loro, che sono spostabili parallelamente a se stesse lungo una direzione di scarico del foglio di lamiera.

Indipendentemente dal modo di fissaggio delle setole alla struttura portante del piano di appoggio, se la loro resistenza al carico di punta e il loro numero sono tali da sostenere il peso di un foglio di massimo spessore, la semplice adozione delle setole in luogo delle sfere portanti raggiunge i primi quattro dei cinque scopi sopra elencati.

Infatti la deformazione residua del manipolatore per effetto delle forze d'inerzia all'istante dell'arresto determina uno scostamento del foglio dalla posizione voluta che è minore dello scostamento dell'estremità superiore di una setola dalla sua posizione libera provocato dall'attrito del foglio: il ritorno del manipolatore nella forma indeformata e il conseguente posizionamento esatto del foglio di lamiera non richiedono quindi uno scorrimento del foglio sulle estremità superiori delle setole, ma solo un ritorno elastico delle setole verso la loro posizione libera, il quale ritorno non oppone resistenza. Con ciò il primo scopo è raggiunto.

La durezza delle setole non è tale da scalfire una superfieie metallica e la loro continua oscillazione sotto l'azione delle pinze del manipolatore e del foglio impedisce loro di trattenere particelle abrasive. Con ciò il secondo scopo è raggiunto.

La flessibilità delle setole è tale che le ganasce inferiori delle pinze del manipolatore le spostano al loro passaggio senza trovare resistenza eccessiva e senza danneggiarle. Con ciò il terzo scopo è raggiunto. La stessa flessibilità delle setole fa raggiungere il quarto scopo.

Il coefficiente d'attrito tra il foglio e il piano costituito dalle estremità superiori delle setole è dieci volte maggiore del coefficiente d'attrito tra foglio e sfere portanti e questo fatto, che influisce negativamente ben poco sulle accelerazioni del manipolatore, perchè l'inerzia continua a prevalere sull'attrito, unito alla leggerezza delle setole, consente di usare le setole come parte integrante di un convogliatore di scarico. Tale convogliatore può costituire quella porzione del piano di appoggio della macchina punzonatrice o cesoiatrice, sulla quale il manipolatone abbandona i fogli punzonati o cesoiati per trasportarli fuori dalla macchina; il forte attrito e la leggerezza dei mezzi (cinghie e pulegge) utilizzabili per lo spostamento delle setole consentono buone accelerazioni dei fogli in uscita.

Il convogliatore cosi concepito ha un'altra utilissima proprietà, oltre a quella di essere esso stesso parte integrante del piano di appoggio e di non richiedere dispositivi ulteriori per il trasporto dei fogli: una stecca metallica parallela ai tratti rettilinei delle cinghie lo può "accarezzare" in direzione trasversale a quella di trasporto e in uno o l'altro dei due versi, spingendo il foglio trasportato nella posizione corrispondente alla posizione di impilaggio in un impilatore a valle della macchina punzonatrice o cesoiatrice; detta stecca infatti, interferendo di poco con le setole, che stanno intanto muovendosi assieme alle cinghie, tocca il foglio soltanto su un fianco.

Le caratteristiche della presente invenzione saranno rese maggiormente evidenti da una sua forma di realizzazione pratica illustrata a titolo di esempio, non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 mostra una vista d'insieme di una macchina punzonatrice e/o cesoiatrice provvista di un piano di appoggio per foglio di lamiera, di un manipolatore e di un convogliatore del foglio punzonato o cesoiato;

la figura 2 mostra un particolare ingrandito del piano di appoggio, in sezione secondo la linea II-II di figura 1;

la figura 3 mostra lo stesso particolare in sezione secondo la linea III-III di figura 2;

le figure 4, 5 e 6 mostrano un ciuffo di setole del suddetto piano di appoggio, rispettivamente nella sua giacitura naturale, nell'istante di arresto del manipolatore e nell'istante della punzonatura o cesoiatura;

la figura 7 mostra un particolare ingrandito del convogliatore;

la figura 8 mostra una vista parziale di una fila di setole, in sezione secondo la linea VIII-VIII di figura 7;

le figure 9 e 10 sono sezioni secondo le linee IX-IX e X-X di figura 8.

Con riferimento alla figura 1, a una macchina punzonatrice e/o cesoiatrice 3 sono associati, su un basamento 11, un piano di appoggio 1 per un foglio di lamiera 6, un manipolatore 2 per la movimentazione del foglio in fase di punzonatura e/o cesoiatura e, come parte del piano di appoggio 1, un convogliatore 18 per lo scarico del foglio punzonato o cesoiato.

Con riferimento alle figure 2 e 3, il basamento 11 è formato da profilati tubolari metallici 5 accostati e saldati l'uno all'altro, che formano dei vani longitudinali 26, nei quali sono infilati dei listelli 7 di materiale sintetico rigido, nei quali sono incastrate, con la tecnica tradizionale di costruzione delle spazzole, rispettive file di ciuffi di setole 8 di materiale sintetico. I listelli 7 sono facilmente sostituibili nei vani 26, dove restano leggermente incastrati grazie alla flessibilità di loro lembi 10.

Il manipolatore 2 è munito di pinze 9 che, dopo aver afferrato un bordo del foglio di lamiera 6, si muovono parallelamente e/o trasversalmente alle file di ciuffi di setole 8, interferendo con essi senza danneggiarli (fig. 3). Come illustrato nelle figure 4-6, ogni ciuffo di setole 8, incastrato in un listello 7 e supportante in collaborazione con molti altri ciuffi di setole il foglio di lamiera 6, può assumere tutte le posizioni comprese fra la sua naturale di fig. 4 e quella di massima flessione di fig. 5, determinata al momento dell'arresto del manipolatore dalla forza d'attrito che si produce al contatto fra le estremità superiori delle setole.8 e il foglio 6, quando il foglio 6 scorre rispetto a tali estremità delle setole 8. Una posizione intermedia come quella di fig. 6 viene assunta dal ciuffo di setole 8 nell'istante della punzonatura o della cesoiatura del foglio 6, quando il manipolatore che muove il foglio 6 ha recuperato dopo l'arresto la sua forma normale, annullando le deformazioni dovute alle forze d'inerzia; il passaggio di un certo numero di ciuffi di setole 8 dalla posizione di fig. 5 alla posizione di fig. 6 avviene senza scorrimento del foglio 6 sulle estremità superiori delle setole 8 e quindi senza forze resistenti: ciò significa che la posizione desiderata per il foglio 6 viene raggiunta senza errori aggiuntivi a quelli di posizionamento del manipolatore sui suoi assi controllati numericamente.

Con riferimento alla fig. 7, il convogliatore 18 è formato da due cinghie dentate 12 avvolte su due coppie di puleggie 13 e 14, delle quali le 13 sono motrici. Le cinghie 1.2 sono collegate tra loro da un certo numero di traversine 15 accoppiate ad esse con loro parti 20 agganciate, con interposizione di inserti di gomma 25, a sporgenze 21 delle cinghie 12 (figg.

8-10) .

Nelle traversine 12 sono incastrati i listelli 7 con i ciuffi di setole 8. Un fermaglio 16 fissato con vite 22 alla traversina 15 sollecita elasticamente il listello 7 contro la parete della traversina stessa 15, tenendolo bloccato contro di essa.

Una stecca 17 parallela alle cinghie 12 (fig. 7) è guidata e mossa da mezzi convenzionali 30 parallelamente a se stessa e in direzione orizzontale parallela alle traversine 15 del convogliatore 18, interferendo di poco con le estremità superiori delle setole 8 del convogliatore 18. Essa può spostare trasvei— salmente alle cinghie 12 il foglio 6 trasportato dal convogliatore 18 e portarlo in linea con la posizione di impilaggio desiderata.

Nel funzionamento, in modo in sè noto, il foglio di lamiera 6, dopo essere stato posizionato sul piano di appoggio 1, è afferrato dal manipolatore 2 per essere alimentato e movimentato rispetto alla macchina di punzonatura o cesoiatura 3. Terminata la lavorazione, esso è posizionato sul convogliatore 18 dove viene allineato dalla stecca 17 in modo tale che, in seguito all'azionamento delle puleggie motrici 13 e conseguente movimento delle file di setole 8 del convogliatore, venga portato in corrispondenza della desiderata posizione di scarico ed e

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di supporto e di trasporto di fogli di lamiera in lavorazione su una macchina punzonatrice e/o cesoiatrice, caratterizzato dal fatto di comprendere un piano di appoggio (1) del foglio di lamiera (6), formato da una pluralità di fi le parallele di setole (8) disposte verticalmente e aventi le loro estremità superiori in uno stesso piano orizzontale.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ogni fi la di setole (8) è fissata a un rispettivo listello (7) di supporto rigidamente vincolato a un basamento fisso (11).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto basamento (11) è formato da tubolari metallici (5) accostati l'uno all'altro a formare dei vani longitudinali (26) in cui ciascun listello (7) è incastrato in modo rimovibile.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta pluralità di file parallele di setole (8) definisce un convogliatore di scarico (18) in cui dette file di setole (8) sono fissate a rispettivi listelli (7) spostabili parallelamente a se stessi lungo una direzione di scarico del foglio di lamiera (6) .
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto convogliatore (18) presenta una coppia di cinghie dentate (12) avvolte su due coppie di puleggie (13, 14), una delle quali (13) è motrice, dette cinghie (12) essendo collegate tra loro da traversine (15), a ciascuna delle quali è agganciato un rispettivo listello (7) di supporto di una fila di setole (8) .
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto convogliatore (18) comprende una stecca (17) parallela alle cinghie (12) e guidata parallelamente a se stessa per spostare trasversalmente alle cinghie (12) il foglio trasportato dal convogliatore (18) e portarlo in una posizione di scarico desiderata.