ITBO980061U1 - MOUNTING MACHINE FOR WOOD PIECES. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
annessa a domanda di brevetto per MODELLO DI UTILITÀ' dal titolo: attached to a patent application for UTILITY MODEL entitled:
MACCHINA SCORNICIATRICE DI PEZZI IN LEGNO. MOLDING MACHINE FOR WOODEN PIECES.
Il presente trovato concerne una macchina scorniciatrice di pezzi in legno. The present invention relates to a moulder machine for wooden pieces.
Attualmente la strutturazione standard delle suddette macchine scomiciatrici, cioè quelle macchine predisposte alla lavorazione, su uno o più dei quattro lati, di un pezzo in legno (solitamente un quadrello in legno) prevede un piano orizzontale di trasporto del pezzo, in arrivo da una linea di alimentazione, il quale pezzo viene trascinato grazie ad apposite ruote di traino calettate su assi trasversali rispetto alla direzione del moto del pezzo stesso. Currently, the standard structure of the aforementioned unblocking machines, i.e. those machines predisposed to the processing, on one or more of the four sides, of a piece of wood (usually a wooden square) provides for a horizontal plane for transporting the piece, arriving from a line feed, which piece is dragged thanks to special drive wheels keyed on transversal axes with respect to the direction of motion of the piece itself.
Lungo la suddetta linea di avanzamento, ed a distanze preordinate dalle ruote di traino, sono previsti una pluralità di assi di lavoro che possono essere utilizzati in numero variabile in funzione delle richieste di lavorazione sul pezzo. Usualmente vengono utilizzati quattro assi di lavoro (ed infatti tali macchine vengono generalmente denominate “scorniciatrici su quattro lati") così suddivisi: asse orizzontale inferiore, asse verticale destro, asse verticale sinistro ed asse orizzontale superiore in modo da poter ottenere la lavorazione di tutte te superfici-lati del pezzo. Sulla macchina possono essere presenti più assi dello stesso tipo, o comunque delle predisposizioni per poter attivare ulteriori assi, al fine di ottenere diverse combinazioni di lavorazione sul pezzo. Ogni asse, ovviamente, presenta un relativo utensile per la lavorazione del pezzo il cui montaggio viene effettuato attraverso una operazione di tipo manuale da parte dall'addetto alla macchina. A plurality of work axes are provided along the aforesaid line of advancement, and at pre-arranged distances from the driving wheels, which can be used in a variable number according to the machining requests on the piece. Usually four working axes are used (and in fact these machines are generally called "four-sided moulders") divided as follows: lower horizontal axis, right vertical axis, left vertical axis and upper horizontal axis in order to obtain the processing of all surfaces-sides of the piece. On the machine there may be more axes of the same type, or in any case the predispositions to be able to activate further axes, in order to obtain different machining combinations on the piece. Each axis, of course, has a relative tool for machining of the piece whose assembly is carried out through a manual operation by the machine operator.
Ora le macchine di ultima generazione si sono evolute fino a presentare sistemi per il controllo e la regolazione della posizione degli assi di lavoro con i quali si sono aumentate notevolmente la velocità di produzione nell'unità di tempo e la qualità di produzione, a cui però si oppone una metodologia di cambio dell'utensile di tipo manuale e che determina inconvenienti, quali l'allungamento dei tempi di cambio formato sulla macchina e l'impossibilità, in tempi brevi, di poter utilizzare utensili a diametro di accoppiamento diverso dal diametro dell’asse di lavoro presente sulla macchina. L’impossibilità di ottenere un rapido cambio di utensili a diametro diverso limita notevolmente le possibilità di lavorazioni particolari come, ad esempio, una finitura del pezzo. Now the latest generation machines have evolved to present systems for the control and adjustment of the position of the work axes with which the production speed in the unit of time and the production quality have been considerably increased, to which however a manual tool change method is opposed which causes drawbacks, such as the lengthening of the format changeover times on the machine and the impossibility, in a short time, of being able to use tools with a coupling diameter different from the diameter of the work axis present on the machine. The impossibility of obtaining a quick change of tools with different diameters considerably limits the possibilities of particular processing such as, for example, finishing the piece.
A tale scopo la Richiedente ha quindi pensato ed ideato una macchina scorniciatrice per pezzi in legno strutturata secondo canoni tali da permettere un ampio ventaglio di opzioni di lavorazioni e con ridotti tempi di cambio formato tra set di pezzi diversi, pur mantenendo le già note ed elevate caratteristiche operative. For this purpose, the Applicant has therefore conceived and conceived a moulder machine for wooden pieces structured according to standards such as to allow a wide range of processing options and with reduced format changeover times between sets of different pieces, while maintaining the already known and high operational characteristics.
Le caratteristiche tecniche dei trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sottoriportate ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui: The technical characteristics of the invention, according to the aforementioned purposes, are clearly verifiable from the content of the claims reported below and the advantages thereof will become more evident in the detailed description that follows, made with reference to the attached drawings, which represent a purely exemplary embodiment and non-limiting, in which:
la figura 1 illustra uno schema operativo di una macchina scomiciatrice conformemente al presente trovato, provvista di motorizzazioni collegate tramite cinghie ad assi di lavoro, il tutto in una vista prospettica con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre; Figure 1 illustrates an operating diagram of an unbending machine according to the present invention, provided with motors connected by means of belts to work axes, all in a perspective view with some parts removed to better highlight others;
la figura 2 illustra un secondo schema operativo di una macchina scomiciatrice conformemente al presente trovato, provvista di una unica motorizzazione per tutti gli assi di lavoro presenti, il tutto in una vista laterale schematica con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre; Figure 2 illustrates a second operating diagram of a tampering machine according to the present invention, provided with a single motorization for all the working axes present, all in a schematic side view with some parts removed to better highlight others;
la figura 3 illustra un terzo schema operativo di una macchina scomiciatrice conformemente al presente trovato, provvista di una pluralità di assi di lavoro elettrici, la figura è in un vista prospettica schematica con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre; Figure 3 illustrates a third operating diagram of a bending machine according to the present invention, provided with a plurality of electric work axes; the figure is in a schematic perspective view with some parts removed to better highlight others;
la figura 4 illustra uno degli assi di lavoro, ovvero un asse orizzontale, della macchina di cui alle figure precedenti in una vista prospettica in esploso con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre; Figure 4 illustrates one of the work axes, that is a horizontal axis, of the machine of the preceding figures in an exploded perspective view with some parts removed to better highlight others;
la figura 5 illustra l'asse di lavoro riferito a figura 4 in una vista laterale in parziale sezione; Figure 5 illustrates the work axis referred to in Figure 4 in a partial sectional side view;
- le figure 6 e 7 illustrano entrambe un particolare in scala ingrandita, ed in sezione, dell'estremità anteriore dell'asse di lavoro di cui a figura 5 in posizioni rispettivamente di bloccaggio di un utensile e di svincolo dello stesso utensile dall'asse di lavoro. - Figures 6 and 7 both show a detail on an enlarged scale, and in section, of the front end of the working axis of Figure 5 in positions respectively for locking a tool and releasing the same tool from the axis of work.
Conformemente alle figure dei disegni allegati, e con particolare riferimento alle figura da 1 a 3, la macchina scorniciatrice in oggetto viene utilizzata, in particolare, per lavorare pezzi 1 in legno quali, ad esempio, quadrelli. In accordance with the figures of the attached drawings, and with particular reference to figures 1 to 3, the moulder machine in question is used, in particular, to work wooden pieces 1 such as, for example, squares.
Tale scorniciatrice comprende, nelle sue parti operative essenziali ai fini del presente trovato, un piano 2 di trasporto dei pezzi 1 secondo un senso di avanzamento A, ed almeno una pluralità di assi di lavoro disposti lungo il piano 2 di trasporto. Questi assi di lavoro sono suddivisi, in una configurazione standard non limitativa ai fini della presente privativa, rispettivamente in almeno una coppia di assi orizzontali superiore ed inferiore 3 e 4, ed almeno una coppia di assi verticali destro e sinistro 5 e 6, i quali assi sono in grado, singolarmente, di operare su uno dei quattro lati del pezzo 1 con un relativo utensile 7. This moulder comprises, in its essential operative parts for the purposes of the present invention, a plane 2 for transporting the pieces 1 according to a direction of advancement A, and at least a plurality of work axes arranged along the transport plane 2. These work axes are divided, in a non-limiting standard configuration for the purposes of this patent, respectively into at least one pair of upper and lower horizontal axes 3 and 4, and at least one pair of right and left vertical axes 5 and 6, which axes are able, individually, to operate on one of the four sides of the piece 1 with a relative tool 7.
Come osservabile anche nella figura 4, uno o più dei suddetti assi 3, 4, 5 e 6 di lavoro è provvisto di un gruppo 8 di cambio rapido del relativo detto utensile 7. As can also be seen in Figure 4, one or more of the aforementioned working axes 3, 4, 5 and 6 is provided with a rapid change unit 8 for the relative said tool 7.
Ovviamente si può presentare, se necessario, una situazione in cui ognuno degli assi presenti sulla macchina sia provvisto di un corrispondente gruppo 8 di cambio rapido del corrispondente utensile 7, ma d'ora in avanti si parlerà di un singolo asse di lavoro per maggior semplicità descritta fermo restando, però, che le soluzioni illustrate valgano per più assi di lavoro senza che la soluzione perda di originalità. Obviously, if necessary, a situation may arise in which each of the axes present on the machine is provided with a corresponding group 8 for quick change of the corresponding tool 7, but from now on we will speak of a single work axis for greater simplicity. described it being understood, however, that the illustrated solutions are valid for several work axes without the solution losing its originality.
L'asse di lavoro provvisto di questo gruppo 8 di cambio rapido dell'utensile 7 può essere del tipo illustrato nella figura 1 , ovvero un noto mandrino meccanico collegato ad una relativa motorizzazione (visibili nelle figure 1 e 2, ed indicate rispettivamente con 10, 10', 10" e 10'") tramite relative cinghie di trasmissione 10c, 10'c, 10"c e 10"'c. The work axis provided with this rapid tool change assembly 8 may be of the type illustrated in Figure 1, that is a known mechanical spindle connected to a relative motorization (visible in Figures 1 and 2, and indicated respectively with 10, 10 ', 10 "and 10'") by means of relative transmission belts 10c, 10'c, 10 "c and 10" 'c.
Analogamente l'asse di lavoro (che a titolo esemplificativo è quello indicato con 4), provvisto sempre del suddetto gruppo 8 di cambio rapido dell'utensile 7, può essere costituito sempre da un mandrino meccanico, collegato agli altri assi di lavoro tramite relative cinghie 10'c di trasmissione del moto collegate a relative motorizzazioni 10 attraverso dei rinvìi (di tipo noto) per movimentare i vari assi con un numero minore di motorizzazioni (soluzione nota e non pienamente illustrata. Similarly, the work axis (which by way of example is the one indicated with 4), always provided with the aforementioned rapid tool change unit 7, can always consist of a mechanical spindle, connected to the other work axes by means of relative belts. Motion transmission 10'c connected to relative motorizations 10 through transmissions (of known type) to move the various axes with a smaller number of motorizations (known solution and not fully illustrated.
Ulteriore strutturazione del o degli assi 3, 4, 5 e 6 di lavoro è rappresentata nella figura 3, in cui gli assi di lavoro, provvisti del gruppo 8 di cambio rapido dell'utensile 7 o di tipo semplice, sono costituiti da da elettromandrini 11 , 11', 11" e 11'". Further structuring of the working axis (s) 3, 4, 5 and 6 is shown in figure 3, in which the working axes, equipped with the quick tool change unit 7 or simple type, are made up of electrospindles 11 , 11 ', 11 "and 11'".
Nella figura 2 è indicato con 9 un magazzino automatico di sostituzione dell'utensile 7, il quale è disposto in prossimità dell'asse di lavoro 4 dotato del gruppo 8 di cambio rapido dello stesso utensile in modo da poter ridurre al minimo le fasi di cambio utensile. In figure 2, 9 indicates an automatic tool replacement magazine 7, which is arranged in proximity to the work axis 4 equipped with the rapid change unit 8 of the same tool so as to be able to reduce the change phases to a minimum. tool.
E' ovvio che l'utensile 7 può essere comunque sostituito manualmente dall'addetto alla macchina scornicjatrice. It is obvious that the tool 7 can in any case be replaced manually by the person in charge of the molding machine.
Entrando più nel dettaglio costruttivo, nella figura 4 è illustrato l'asse 4 di lavoro comprendente un albero tubolare 14, defìnente un corpo mandrino unitamente ad un cannotto di copertura 55 che lo avvolge esternamente. L'albero tubolare 14 è collegato, ad una sua estremità, alle suddetta cinghia 10'c (le quali non sono presenti nel caso di elettromandrino) mediante una puleggia 14p di trasmissione di moto rotatorio, mentre all'altra estremità dell'albero tubolare è associabile il suddetto utensile 7 provvisto di un relativo albero 15 di supporto. Entering more into the construction detail, Figure 4 illustrates the working axis 4 comprising a tubular shaft 14, defining a spindle body together with a cover tube 55 which wraps it externally. The tubular shaft 14 is connected, at one of its ends, to the aforementioned belt 10'c (which are not present in the case of an electrospindle) by means of a pulley 14p for transmitting a rotary motion, while at the other end of the tubular shaft there is the aforesaid tool 7 provided with a relative support shaft 15 can be associated.
Sull'albero tubolare 14, vedi anche figura 5, è presente il gruppo 8 di cambio rapido dell’utensile 7, il quale comprende mezzi 16 di bloccaggio assial-rotazionale e, rispettivamente, di svincolo dell'utensile 7 dal medesimo albero tubolare 14. On the tubular shaft 14, see also figure 5, there is the group 8 for the quick change of the tool 7, which comprises means 16 for axial-rotational locking and, respectively, for the release of the tool 7 from the same tubular shaft 14.
Questi mezzi 16 agiscono in corrispondenza di una sede 17 presentata dall'albero tubolare 14 e nella quale alloggia un codolo 18 presentato dal suddetto albero 15 di supporto dell'utensile 17; come osservabile sempre nella figura 5, il codolo 18 e la sede 17 presentano un rispettivo sviluppo a conformazione conica rispetto all'asse longitudinale X dell'albero tubolare 14. These means 16 act in correspondence with a seat 17 presented by the tubular shaft 14 and in which houses a tang 18 presented by the aforementioned shaft 15 for supporting the tool 17; as can also be seen in Figure 5, the shank 18 and the seat 17 have a respective conical development with respect to the longitudinal axis X of the tubular shaft 14.
Questi mezzi 16 di bloccaggio e di svincolo dell'utensile 7 sono asserviti ad organi 19 di attivazione atti a permettere le suddette posizioni di bloccaggio o di svincolo in presenza del codolo 18. Nel caso illustrato questi organi 19 di attivazione sono costituiti da una unità idraulica 50 disposta all'estremità non operativa dell'asse 4 di lavoro e collegata, preferenzialmente, aN'unità centrale di controllo (qui non illustrata, in quanto di tipo noto, quale un gruppo software o CNC) che ne permette l'attivazione quando richiesto dal programma di lavoro. These means 16 for locking and releasing the tool 7 are interlocked with activation members 19 adapted to allow the aforementioned locking or release positions in the presence of the shank 18. In the illustrated case, these activation members 19 consist of a hydraulic unit 50 arranged at the non-operative end of the work axis 4 and connected, preferably, to the central control unit (not shown here, as it is of a known type, such as a software unit or CNC) which allows its activation when required from the work program.
Ritornando ai mezzi 16 di bloccaggio, questi ultimi sono costituiti da un'asta 20 disposta all'interno dell'albero tubolare 14, assialmente scorrevole lungo l'asse longitudinale X tramite l'unità idraulica 50, nei due sensi, all’interno dello stesso albero (vedi freccia F di figura 5). Returning to the locking means 16, the latter consist of a rod 20 arranged inside the tubular shaft 14, axially sliding along the longitudinal axis X through the hydraulic unit 50, in both directions, inside the same shaft (see arrow F in figure 5).
Quest'asta 20 è provvista di un tirante 21 , parzialmente disposto nella sede conica 17, ed atto a comandare un elemento tubolare 22, elasticamente cedevole, agente tra il tirante 21 ed una sede interna 23 del codolo 18 in modo da permettere il bloccaggio e rispettivamente lo svincolo del codolo 18 in funzione della posizione assunta dal tirante 21. This rod 20 is provided with a tie rod 21, partially arranged in the conical seat 17, and able to control an elastically yielding tubular element 22, acting between the tie rod 21 and an internal seat 23 of the shank 18 so as to allow locking and respectively the release of the shank 18 as a function of the position assumed by the tie rod 21.
Più precisamente, il tirante 21 presenta una testa d'estremità 24 ed un corpo 25 a diametro d minore rispetto al diametro D della testa 24 (vedi figura 6), mentre l'elemento tubolare 22 risulta disposto coassialmente al tirante 21 , in modo da avvolgerlo, ed è fisso assialmente rispetto allo stesso tirante. L'elemento tubolare 22 è anche provvisto di una sporgenza anulare 26 ad una propria estremità, quella anteriore, presentante un profilo, in sezione, smussato bilateralmente secondo due inclinazioni, indicate con a e β, sostanzialmente contrapposte, le quali definiscono rispettive superfici anulari 26a e 26b atte a realizzare corrispondenti inviti di ingresso, 26a, e di svincolo, 26b, per il codolo 18. More precisely, the tie rod 21 has an end head 24 and a body 25 with a diameter d smaller than the diameter D of the head 24 (see Figure 6), while the tubular element 22 is arranged coaxially to the tie rod 21, so as to wrap it, and is axially fixed with respect to the tie rod itself. The tubular element 22 is also provided with an annular protrusion 26 at one of its own ends, the front one, presenting a profile, in section, beveled bilaterally according to two substantially opposite inclinations, indicated with a and β, which define respective annular surfaces 26a and 26b suitable for making corresponding entry leads, 26a, and release, 26b, for the shank 18.
Il codolo 18 presenta, a sua volta e nella sede interna 23, una superfice inclinata 27 anulare di contatto stabile con la sporgenza anulare 26 (ovvero con la superficie anulare 26b) almeno quando il codolo 18 e l'elemento tubolare 22 si trovano nella posizione di bloccaggio. The shank 18 has, in turn and in the internal seat 23, an inclined annular surface 27 in stable contact with the annular projection 26 (or with the annular surface 26b) at least when the shank 18 and the tubular element 22 are in the position locking.
Nelle figure 6 e 7 è possibile osservare come il tirante 21 possa muoversi, sotto l'azione dell'asta 20 comandata dall'unità idraulica 50 e con l'ausilio di un pacco di molle 51 disposte all'interno dell'albero tubolare 14, avvolgente l'asta 20 e ritenuto alle rispettive estremità da corrispondenti pareti di battuta anulari presenti sullo stesso albero tubolare, tra una prima posizione operativa (visibile nella figura 6), arretrata rispetto al codolo 18 (vedi freceia F1), di bloccaggio dello stesso codolo 18, in cui la testa d'estremità 24 risulta a contatto stabile con l'elemento tubolare 22 in modo da ottenere un contatto stabile, per interferenza determinata dalla spinta della testa 24 (vedi frecce F2), tra la sporgenza anulare 26 e la suddetta superficie inclinata 27, ed una seconda posizione operativa (visibile nella figura 7), avanzata rispetto al codolo 18 (vedi freccia F3), di svincolo del medesimo codolo, in cui l'elemento tubolare 22 si trova solo in corrispondenza del detto corpo 25 del tirante 21 (in conseguenza dell'avanzamento della testa 24) e con la sporgenza anulare 26 parzialmente allontanata dalla superfide inclinata 27 (grazie al minor diametro del corpo 25, vedi anche frecce F4) in modo da permettere uno scorrimento assiale di svincolo del codolo 18 dall'albero tubolare 14. In Figures 6 and 7 it is possible to observe how the tie rod 21 can move, under the action of the rod 20 controlled by the hydraulic unit 50 and with the aid of a pack of springs 51 arranged inside the tubular shaft 14, enveloping the rod 20 and held at the respective ends by corresponding annular abutment walls present on the same tubular shaft, between a first operating position (visible in figure 6), set back with respect to the shank 18 (see arrow F1), for locking the same shank 18, in which the end head 24 is in stable contact with the tubular element 22 so as to obtain a stable contact, by interference caused by the thrust of the head 24 (see arrows F2), between the annular projection 26 and the aforementioned inclined surface 27, and a second operating position (visible in Figure 7), advanced with respect to the shank 18 (see arrow F3), for the release of the same shank, in which the tubular element 22 is found only in correspondence with said body 25 of the tie rod 21 (as a consequence of the advancement of the head 24) and with the annular projection 26 partially removed from the inclined surface 27 (thanks to the smaller diameter of the body 25, see also arrows F4) so as to allow axial release sliding of the shank 18 from the tubular shaft 14.
La macchina così strutturata raggiunge, quindi, gli scopi prefissati grazie ad un semplice gruppo aggiunto agli assi di lavoro già presenti sulla macchina, senza dover alterare eccessivamente la struttura già esistente. Il gruppo di cambio rapido, inoltre, permette di adeguare i tempi di sostituzione dell'utensile ai tempi, molto brevi, di cambio formato della macchina. The machine structured in this way therefore achieves the preset purposes thanks to a simple unit added to the work axes already present on the machine, without having to excessively alter the existing structure. Furthermore, the quick change unit allows to adapt the tool change times to the very short time for changing the format of the machine.
La strutturazione del gruppo permette un rapido inserimento anche di utensili di diverso diametro, permettendo così una completa gamma di operazione sul pezzo in lavorazione. The structure of the group allows a rapid insertion even of tools of different diameters, thus allowing a complete range of operations on the workpiece.
Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo. Inoltre, tutti i dettagli possono essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept. Furthermore, all the details can be replaced by technically equivalent elements.
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