ITBO20110136A1 - Testa operatrice per la lavorazione di componenti di legno o simili - Google Patents

Description

“TESTA OPERATRICE PER LA LAVORAZIONE DI COMPONENTI DI LEGNO O SIMILIâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad una testa operatrice per la lavorazione di componenti di legno o simili.

Nel settore della lavorazione di componenti di legno o simili, à ̈ noto realizzare una testa operatrice comprendente un elettromandrino comprendente, a sua volta, un primo motore elettrico, che à ̈ alloggiato all’interno di una prima carcassa di supporto, e presenta un albero di uscita tubolare definente un mandrino porta utensile sul quale à ̈ innestato un albero di ingresso di un aggregato per la lavorazione dei componenti.

L’aggregato comprende, inoltre, un utensile di taglio azionato dall’albero di ingresso, ed una seconda carcassa di supporto, che à ̈ impegnata in maniera girevole dall’albero di ingresso, ed à ̈ accoppiata in maniera girevole alla prima carcassa per ruotare, rispetto alla prima carcassa stessa, attorno ad un asse longitudinale dell’elettromandrino.

L’aggregato e, quindi, l’utensile vengono orientati attorno all’asse longitudinale dell’elettromandrino tramite un secondo motore elettrico montato coassialmente all’elettromandrino oppure montato lateralmente all’elettromandrino e collegato con la seconda carcassa tramite un riduttore ad ingranaggi.

Quando la lavorazione richiede all’utensile di spostarsi lungo il componente in funzione di un profilo della superficie del componente, l’aggregato coopera con un dispositivo copiatore atto ad essere spostato e mantenuto a contatto del componente stesso.

I dispositivi copiatori utilizzati nelle teste operatrici note sopra descritte sono generalmente di due tipi.

Secondo una prima tipologia, l’assieme definito dall’utensile e dal dispositivo copiatore à ̈ accoppiato in maniera scorrevole alla seconda carcassa tramite l’interposizione di un dispositivo ammortizzatore elastico che consente all’utensile ed al dispositivo copiatore di spostarsi lungo il componente in funzione del profilo della superficie del componente stesso.

Secondo l’altra delle due tipologie note sopra menzionate, il dispositivo copiatore à ̈ montato anteriormente all’aggregato, à ̈ indipendente dall’aggregato, e comprende un organo copiatore accoppiato in maniera scorrevole ad un telaio di supporto tramite l’interposizione di un dispositivo ammortizzatore elastico, la cui deformazione consente ad una centralina elettronica di controllo di ricavare il profilo della superficie del componente e di spostare l’aggregato e, quindi, l’utensile in funzione del profilo stesso.

Da quanto sopra esposto discende che le teste operatrici provviste dei dispositivi copiatori noti delle due tipologie sopra descritte sono relativamente complesse, ingombranti, e costose.

Quando la lavorazione comporta il rilevamento della posizione del componente, l’aggregato coopera con un dispositivo tastatore, che à ̈ indipendente dall’aggregato, e viene spostato a contatto del componente per rilevarne la posizione e consentire ad una centralina elettronica di controllo di controllare selettivamente la posizione della testa operatrice e, quindi, dell’utensile rispetto al componente stesso in funzione della posizione rilevata.

La presenza di un dispositivo tastatore ausiliario rende le teste operatrici note del tipo sopra descritto relativamente complesse, ingombranti, e costose.

Scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare una testa operatrice per la lavorazione di componenti di legno o simili che sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e che sia di semplice ed economica attuazione.

Secondo la presente invenzione viene realizzata una testa operatrice per la lavorazione di componenti di legno o simili come rivendicato nelle rivendicazioni da 1 a 9.

La presente invenzione à ̈ relativa, inoltre, ad un metodo per la lavorazione di componenti di legno o simili come rivendicato nelle rivendicazioni da 10 a 14.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica esplosa di una preferita forma di attuazione della testa operatrice della presente invenzione;

la figura 2 Ã ̈ una vista schematica in pianta di un particolare della testa operatrice della figura 1 illustrato in quattro differenti posizioni operative;

la figura 3 Ã ̈ una vista prospettica schematica di una prima variante del particolare della figura 2;

la figura 4 Ã ̈ una vista schematica in pianta della variante della figura 3 illustrata in tre differenti posizioni operative; e

la figura 5 Ã ̈ una vista schematica in pianta di una seconda variante del particolare della figura 2 illustrata in due differenti posizioni operative.

Con riferimento alla figura 1, con 1 Ã ̈ indicata, nel suo complesso, una testa operatrice per la lavorazione di componenti 2 di legno comprendente, nella fattispecie, un elettromandrino 3 provvisto di una carcassa 4 tubolare esterna, la quale presenta un asse 5 longitudinale sostanzialmente verticale, ed alloggia al proprio interno un motore elettrico di tipo noto e non illustrato.

Il motore elettrico (non illustrato) à ̈ provvisto di un albero tubolare di uscita (non illustrato), il quale à ̈ montato per ruotare, rispetto alla carcassa 4, attorno all’asse 5, e presenta un tratto di estremità libera definente un mandrino porta utensile (non illustrato) sul quale à ̈ innestato un albero 6 di ingresso di un aggregato 7 intercambiabile.

L’aggregato 7 comprende una carcassa 8 tubolare esterna impegnata in maniera girevole dall’albero 6, un utensile 9 di fresatura calettato su una estremità libera dell’albero 6 sporgente all’esterno della carcassa 8, ed un blocco 10 parascheggia, il quale presenta il profilo dell’utensile 9, si estende attorno all’utensile 9, à ̈ fissato alla carcassa 8, e coopera con un deflettore 11 di trucioli e/o sfridi di lavorazione, che si estende attorno all’asse 5, à ̈ fissato al blocco 10, ed à ̈ disposto anteriormente al blocco 10 nella direzione di avanzamento dell’utensile 9 durante la lavorazione del componente 2. La carcassa 8 e, quindi, il blocco 10 vengono orientati attorno all’asse 5 tramite un dispositivo 12 orientatore comprendente un motore 13 elettrico montato coassialmente all’asse 5 e comprendente, a sua volta, uno statore 14 tubolare interno, il quale à ̈ calzato su una estremità libera della carcassa 4, ed à ̈ accoppiato in maniera angolarmente ed assialmente fissa alla carcassa 4 stessa, ed un rotore 15 esterno, che presenta una forma sostanzialmente a tazza con concavità rivolta verso l’alto, si estende attorno allo statore 14 per ruotare, rispetto allo statore 14, attorno all’asse 5, ed à ̈ accoppiato in maniera angolarmente fissa alla carcassa 8 tramite un perno 16 di aggancio, il quale sporge verso l’alto dalla carcassa 8 parallelamente all’asse 5, ed impegna un foro (non illustrato) ricavato attraverso il rotore 15 stesso.

In uso, il blocco 10 viene spostato e mantenuto dal dispositivo 12 in una posizione operativa (figura 2b), in cui il blocco 10 si dispone a contatto di una faccia 2a del componente 2; e la testa operatrice 1 viene spostata parallelamente alla faccia 2a per consentire all’utensile 9 di iniziare la lavorazione di una faccia 2b del componente 2 perpendicolare alla faccia 2a in modo da disimpegnare il componente 2 attraverso il blocco 10 senza scheggiare il componente 2 stesso (figura 2c).

Quando l’utensile 9 à ̈ stato avanzato ad una profondità determinata all’interno del componente 2 (figura 2c), il blocco 10 viene ruotato dal dispositivo 12 in una posizione di riposo (figura 2a) disposta secondo un angolo di circa 90° rispetto alla posizione operativa in modo da evitare al blocco 10 di interferire con il componente 2; e la testa operatrice 1 viene spostata parallelamente alla faccia 2b per consentire all’utensile 9 di completare la lavorazione della faccia 2b e di disimpegnare il componente 2 in corrispondenza di una faccia 2c del componente 2 parallela ed opposta alla faccia 2a.

A proposito di quanto sopra esposto à ̈ opportuno precisare che la testa operatrice 1 à ̈ collegata con una centralina 17 elettronica di controllo atta a misurare una coppia generata dal motore 13 ed a controllare selettivamente una forza F di appoggio esercitata dal blocco 10 sul componente 2.

La centralina 17 à ̈ collegata, inoltre, con un dispositivo di rilevamento, per esempio un encoder E, montato sul rotore 15 per rilevare la posizione del rotore 15 e, quindi, del blocco 10 attorno all’asse 5 e consentire alla centralina 17 di rilevare la posizione della faccia 2a. Quando la posizione effettiva della faccia 2a rilevata tramite l’encoder E differisce dalla posizione teorica memorizzata nella centralina 17 ed il blocco 10 si dispone a contatto della faccia 2a secondo un angolo diverso da 0°, la testa operatrice 1 viene spostata in modo da consentire ad una faccia di appoggio del blocco 10 di disporsi parallelamente alla faccia 2a stessa.

La variante illustrata nelle figure 3 e 4 differisce da quanto illustrato nelle figure precedenti unicamente per il fatto che, in essa, l’aggregato 7 viene eliminato e sostituito con un aggregato 18 intercambiabile comprendente un albero 19 di ingresso, il quale à ̈ innestato sull’elettromandrino 3 coassialmente all’asse 5, ed à ̈ impegnato in maniera girevole attraverso una carcassa 20 tubolare, che à ̈ sostanzialmente coassiale all’asse 5, ed à ̈ accoppiata in maniera angolarmente fissa al rotore 15 del motore 13 tramite un perno 21 di aggancio del tutto analogo al perno 16.

L’aggregato 18 comprende, inoltre, un mandrino 22 porta utensile, il quale à ̈ accoppiato all’albero 19 tramite un riduttore ad ingranaggi conici noto e non illustrato per ruotare, rispetto alla carcassa 20, attorno ad un proprio asse 23 longitudinale perpendicolare all’asse 5, e presenta due estremità libere fra loro opposte, ciascuna delle quali sporge all’esterno della carcassa 20, e supporta una lama 24 di taglio montata coassialmente all’asse 23 stesso.

L’aggregato 18 à ̈ provvisto, inoltre, di un organo 25 di appoggio comprendente una piastra 26 sostanzialmente piana, la quale à ̈ fissata alla carcassa 20 parallelamente agli assi 5 e 23 e perpendicolarmente alle lame 24, presenta una forma sostanzialmente a T, ed à ̈ limitata lateralmente da due facce 27 di estremità parallele fra loro, ciascuna delle quali si estende in un piano di contenimento, che à ̈ sostanzialmente perpendicolare all’asse 23, ed à ̈ parallelo a, e distinto da, un piano di contenimento di una faccia 28 di estremità della lama 24 adiacente.

Nella fattispecie:

l’aggregato 18 viene utilizzato per intestare un bordo 29 di finitura applicato su una faccia 2a del componente 2 in modo da presentare due porzioni 30 di estremità (una sola delle quali illustrata nelle figure 4a, 4b, e 4c) sporgenti, ciascuna, da una rispettiva faccia 2b del componente 2 sostanzialmente perpendicolare alla faccia 2a; e

l’organo 25 viene utilizzato con funzioni cosiddette di “tastatura†del componente 2.

In uso, una volta spostato l’aggregato 18 in corrispondenza di una delle porzioni 30 (figura 4a), la carcassa 20 viene ruotata attorno all’asse 5 dal dispositivo 12 in modo da spostare la piastra 26 a contatto della faccia 2b (figura 4b).

La posizione dell’organo 25 di appoggio attorno all’asse 5 viene rilevata dall’encoder E per consentire alla centralina 17 in primo luogo di rilevare la posizione della faccia 2b e quindi di comandare lo spostamento della testa operatrice 1 in modo da disporre la faccia 28 della lama 24 considerata in posizione complanare alla faccia 2b (figura 4c).

La posizione effettiva della faccia 2b rilevata tramite l’encoder E può essere memorizzata nella centralina 17 ed utilizzata per l’esecuzione di lavorazioni successive del componente 2.

A questo punto, la testa operatrice 1 viene spostata parallelamente all’asse 5 per consentire alla lama 24 di separare la porzione 30 dal bordo 29.

Analogamente a quanto descritto per l’aggregato 7, anche nel caso dell’aggregato 18 la centralina 17 consente di misurare una coppia generata dal motore 13 e di controllare selettivamente una forza F di appoggio esercitata dalla piastra 26 sul componente 2.

La figura 5 à ̈ relativa ad un aggregato 31 intercambiabile, che differisce dall’aggregato 18 unicamente per il fatto che, in esso, ciascuna faccia 27 della piastra 26 à ̈ complanare alla faccia 28 della lama 24 adiacente, e viene utilizzato per intestare il bordo 29 con funzioni cosiddette di “tastatura†e/o di “copiatura†del componente 2.

In uso, una volta spostato l’aggregato 31 in corrispondenza di una delle porzioni 30 (figura 5a), la carcassa 20 viene ruotata attorno all’asse 5 dal dispositivo 12 in modo da spostare la piastra 26 a contatto della faccia 2b (figura 5b).

La posizione dell’organo 25 di appoggio attorno all’asse 5 può essere rilevata dal citato dispositivo di rilevamento (non illustrato) per consentire all’organo 25 di espletare una funzione di “tastatura†ed alla centralina 17 di rilevare e memorizzare la posizione della faccia 2b e di utilizzare questa informazione per l’esecuzione di lavorazioni successive del componente 2.

A questo punto, la testa operatrice 1 viene spostata parallelamente all’asse 5 per consentire all’organo 25 di spostarsi lungo la faccia 2b ed alla lama 24 di separare la porzione 30 dal bordo 29.

Durante lo spostamento lungo la faccia 2b, la carcassa 20 à ̈ mobile attorno all’asse 5 in funzione del profilo della faccia 2b per consentire all’organo 25 di espletare una funzione di “copiatura†della faccia 2b stessa ed alla centralina 17 di controllare selettivamente lo spostamento della carcassa 20 attorno all’asse 5 mantenendo l’organo 25 a contatto della faccia 2b con una forza F di appoggio sostanzialmente costante.

Gli aggregati 7, 18, 31 presentano alcuni vantaggi principalmente discendenti dal fatto di integrare al proprio interno il blocco 10 parascheggia e, rispettivamente, l’organo 25 di appoggio, di utilizzare il proprio orientamento attorno all’asse 5, già normalmente presente nelle teste operatrici in commercio, per spostare il blocco 10 parascheggia e l’organo 25 di appoggio a contatto dei componenti 2, di controllare selettivamente la forza F di appoggio del blocco 10 parascheggia e dell’organo 25 di appoggio contro i componenti 2 stessi, e di rilevare la posizione effettiva della faccia 2a nel caso dell’aggregato 7 e della faccia 2b nel caso degli aggregati 18, 31.

In altre parole, la testa operatrice 1 à ̈ relativamente semplice ed economica, presenta ingombri relativamente ridotti, ed evita l’utilizzo dei complessi e costosi dispositivi tastatori, dispositivi copiatori, e blocchi parascheggia impiegati nelle teste operatrici attualmente sul mercato.

Secondo alcune varianti non illustrate:

ciascun aggregato 7, 18, 31 non à ̈ intercambiabile ed à ̈ montato in maniera permanente sull’elettromandrino 3;

l’elettromandrino 3 viene eliminato e sostituito con un motore elettrico di tipo differente;

il motore 13 elettrico viene eliminato e sostituito con un motore elettrico montato lateralmente all’elettromandrino 3 e provvisto di un albero di uscita, il quale presenta un asse longitudinale parallelo all’asse 5, ed à ̈ collegato con gli aggregati 7, 18, 31 tramite un riduttore ad ingranaggi;

ciascun aggregato 7, 18, 31 à ̈ accoppiato in maniera angolarmente fissa all’elettromandrino 3, il quale à ̈ accoppiato in maniera girevole ad un telaio di supporto a sua volta montato girevole per orientare l’elettromandrino 3 e, quindi, l’aggregato 7, 18, 31 attorno ad un asse di rotazione determinato; e

il blocco 10 di appoggio e l’organo 25 di appoggio sono montati sul rotore 15.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Testa operatrice per la lavorazione di componenti (2) di legno o simili comprendente un gruppo attuatore (3) comprendente, a sua volta, una prima carcassa (4) di supporto ed un primo motore elettrico, il quale à ̈ alloggiato all’interno della prima carcassa (4), e presenta un primo albero di uscita montato per ruotare attorno ad un primo asse (5); un gruppo utensile (7; 18; 31) montato sul gruppo attuatore (3) e comprendente, a sua volta, una seconda carcassa (8; 20) di supporto montata per ruotare attorno ad un secondo asse (5), un albero di ingresso (6; 19) impegnato in maniera girevole attraverso la seconda carcassa (8; 20) e collegato con il primo albero di uscita, ed un utensile di taglio (9; 24) azionato dal detto albero di ingresso (6; 19); ed un dispositivo orientatore (12) per orientare la seconda carcassa (8; 20) attorno al secondo asse (5); e caratterizzata dal fatto di comprendere, inoltre, un organo di appoggio (10; 25), il quale viene spostato dal dispositivo orientatore (12) a contatto di un componente (2) in lavorazione. 2.- Testa operatrice secondo la rivendicazione 1, in cui l’organo di appoggio (10; 25) à ̈ montato sulla seconda carcassa (8; 20) per essere spostato dal dispositivo orientatore (12) attorno al secondo asse (5). 3.- Testa operatrice secondo la rivendicazione 1, in cui il dispositivo orientatore (12) comprende un organo rotante (15) montato per ruotare attorno ad un terzo asse (5); l’organo di appoggio (10; 25) essendo montato sull’organo rotante (15). 4.- Testa operatrice secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il dispositivo orientatore (12) comprende un secondo motore elettrico (13) presentante un secondo albero di uscita (15) montato per ruotare attorno ad un terzo asse (5); un dispositivo di misurazione (17) essendo previsto per misurare una coppia generata dal secondo motore elettrico (13) e controllare selettivamente una forza di appoggio (F) esercitata dall’organo di appoggio (10; 25) sul componente (2) in lavorazione. 5.- Testa operatrice secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni e comprendente, inoltre, un dispositivo di rilevamento (E) per rilevare la posizione dell’organo di appoggio (10; 25) durante un suo spostamento sotto la spinta del dispositivo orientatore (12). 6.- Testa operatrice secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni e comprendente, inoltre, un dispositivo di rilevamento (E) per rilevare la posizione dell’organo di appoggio (10; 25) quando disposto a contatto del componente (2); la testa operatrice essendo mobile per spostare l’utensile di taglio (9; 24) e/o l’organo di appoggio (10; 25) rispetto al componente (2) in funzione della posizione rilevata dal dispositivo di rilevamento (E). 7.- Testa operatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui la testa operatrice ed il componente (2) in lavorazione sono mobili uno rispetto all’altro per consentire all’organo di appoggio (25) di seguire un profilo del componente (2) stesso; il dispositivo orientatore (12) essendo atto a spostare l’utensile di taglio (24) e l’organo di appoggio (25) in funzione del profilo del componente (2). 8.- Testa operatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui l’organo di appoggio (10) comprende un blocco paraschegge mobile tra una posizione operativa, in cui il blocco paraschegge à ̈ disposto sostanzialmente a contatto del componente (2), ed almeno una posizione di riposo, in cui il blocco paraschegge disimpegna il componente (2) stesso. 9.- Testa operatrice secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il gruppo attuatore (3) comprende un elettromandrino ed il gruppo utensile (7; 18; 31) comprende un aggregato intercambiabile montato sull’elettromandrino stesso. 10.- Testa operatrice secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la seconda carcassa (8; 20) à ̈ accoppiata in maniera girevole alla prima carcassa (4) per ruotare, rispetto alla prima carcassa (4), attorno al secondo asse (5). 11.- Testa operatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 e comprendente, inoltre, un telaio di supporto montato per ruotare attorno al secondo asse (5); la prima carcassa (4) essendo montata sul telaio di supporto e portando collegata la seconda carcassa (8; 20). 12.- Metodo per la lavorazione di componenti (2) di legno o simili con una testa operatrice comprendente un gruppo attuatore (3) comprendente, a sua volta, una prima carcassa (4) di supporto ed un primo motore elettrico, il quale à ̈ alloggiato all’interno della prima carcassa (4), e presenta un primo albero di uscita montato per ruotare attorno ad un primo asse (5); un gruppo utensile (7; 18; 31) montato sul gruppo attuatore (3) e comprendente, a sua volta, una seconda carcassa (8; 20) di supporto montata per ruotare attorno ad un secondo asse (5), un albero di ingresso (6; 19) impegnato in maniera girevole attraverso la seconda carcassa (8; 20) e collegato con il primo albero di uscita, ed un utensile di taglio (9; 24) azionato dal detto albero di ingresso (6; 19); ed un dispositivo orientatore (12) per orientare la seconda carcassa (8; 20) attorno al secondo asse (5); il metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di: spostare tramite il dispositivo orientatore (12) un organo di appoggio (10; 25) a contatto di un componente (2) in lavorazione. 13.- Metodo secondo la rivendicazione 12, in cui il dispositivo orientatore (12) comprende un secondo motore elettrico (13) presentante un secondo albero di uscita (15) montato per ruotare attorno ad un terzo asse (5); il metodo comprendendo, inoltre, le fasi di: misurare una coppia generata dal secondo motore elettrico (13); e controllare selettivamente una forza di appoggio (F) esercitata dall’organo di appoggio (10; 25) sul componente (2) in lavorazione in funzione della coppia misurata. 14.- Metodo secondo la rivendicazione 12 o 13 e comprendente, inoltre, la fase di: rilevare la posizione dell’organo di appoggio (10; 25) durante un suo spostamento sotto la spinta del dispositivo orientatore (12). 15.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 14 e comprendente, inoltre, le fasi di: rilevare la posizione dell’organo di appoggio (10; 25) quando disposto a contatto del componente (2); e spostare l’utensile di taglio (24) e/o l’organo di appoggio (10; 25) rispetto al componente (2) in funzione della posizione rilevata. 16.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 14 e comprendente, inoltre, le fasi di: spostare la testa operatrice ed il componente (2) in lavorazione uno rispetto all’altro per consentire all’organo di appoggio (25) di seguire un profilo del componente (2) stesso; e spostare l’utensile di taglio (24) e l’organo di appoggio (25) in funzione del profilo del componente (2).