ITMI20060862A1 - METHOD AND EQUIPMENT FOR THE PNEUMATIC GRIP OF POROUS MATERIAL IN SHEETS, PERMEABLE TO AIR - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
SFONDO DELL'INVENZIONE BACKGROUND OF THE INVENTION
La presente invenzione si riferisce alla presa pneumatica di materiale poroso in fogli, ed in particolare è diretta ad un metodo e ad un'apparecchiatura opportunamente predisposti per una presa pneumatica di materiale in fogli permeabile all'aria, per il loro trattenimento, trasporto, e/o posizionamento lungo una linea di lavoro. The present invention relates to the pneumatic gripping of porous sheet material, and in particular it is directed to a method and equipment suitably designed for a pneumatic gripping of air-permeable sheet material, for their holding, transport, and / or positioning along a work line.
Come noto, nel trasporto di materiale in fogli ad esempio in impianti o in sistemi di schiumatura o di termoformatura, esiste l'esigenza di afferrare materiale in fogli, sia rigido, sia flessibile, per trattenerlo, trasportarlo e/o posizionarlo in una o più stazioni di lavoro. As is known, in the transport of sheet material, for example in plants or in foaming or thermoforming systems, there is a need to grasp both rigid and flexible sheet material to hold it, transport it and / or position it in one or more work stations.
La presa dei fogli mediante pinze od organi di presa meccanici si è dimostrata poco idonea, nonché causa di certi inconvenienti, in quanto la presa meccanica comporta la necessità di usare fogli aventi dimensioni notevolmente maggiorate, con conseguente maggior spreco di materiale; inoltre, nel caso in cui il foglio di materiale debba essere riscaldato, una presa meccanica comporta disuniformità di riscaldamento lungo i bordi periferici del foglio, ed un possibile impatto negativo durante una successiva fase di lavoro. Inoltre una presa meccanica vincola all'uso di fogli aventi forme geometriche semplici, ad esempio di forma quadrata o rettangolare. The gripping of the sheets by means of grippers or mechanical gripping members has proved unsuitable, as well as causing certain drawbacks, since the mechanical gripping entails the need to use sheets having considerably larger dimensions, with a consequent greater waste of material; moreover, in the case in which the sheet of material has to be heated, a mechanical grip entails uneven heating along the peripheral edges of the sheet, and a possible negative impact during a subsequent working phase. Furthermore, a mechanical grip binds the use of sheets having simple geometric shapes, for example of square or rectangular shape.
Il tensionamento causato dai mezzi di presa meccanici può altresì danneggiare il materiale in quanto si possono creare delle sollecitazioni localizzate sul materiale che in caso di strutture delicate, come ad esempio in tessuti di carbonio, possono danneggiare il tessuto stesso modificando localmente la trama e/o l'ordito . The tension caused by the mechanical gripping means can also damage the material as localized stresses can be created on the material which in the case of delicate structures, such as for example in carbon fabrics, can damage the fabric itself by locally modifying the weft and / or the warp.
La presa con mezzi meccanici può rendere altresì difficile il trasporto dei fogli lungo una linea di lavoro, o il loro posizionamento in corrispondenza di una stazione di lavoro dove il foglio di materiale deve essere posizionato correttamente, evitando un suo contatto con ostacoli o parti sporgenti di un impianto. Gripping by mechanical means can also make it difficult to transport the sheets along a work line, or to position them at a work station where the sheet of material must be positioned correctly, avoiding its contact with obstacles or protruding parts of a plant.
In passato è stato variamente proposto l'uso di sistemi a vuoto per la presa di materiale impermeabile all'aria, in particolare per film plastici destinati ad essere posizionati all'interno di stampi, nella produzione di pannelli schiumati, o per altre applicazioni similari. In the past, the use of vacuum systems for gripping airtight material has been variously proposed, in particular for plastic films intended to be positioned inside molds, in the production of foamed panels, or for other similar applications.
Sistemi per la presa a vuoto di film plastici si ritrovano ad esempio in US-A-5,449,429, EP-A-0.838.320 e DE-A-2630021. Systems for vacuum gripping of plastic films can be found for example in US-A-5,449,429, EP-A-0.838.320 and DE-A-2630021.
Benché l'uso di sistemi di presa a vuoto si dimostri idoneo nel caso di film plastici, data la naturale impermeabilità e flessibilità del film stesso, oltre che per la sua capacità di aderire ad un qualsiasi profilo sotto la semplice azione del vuoto, nel caso di materiale poroso o permeabile all'aria, quale tessuto, feltro o simile, ovvero nel caso di materiale stratificato, l'uso di sistemi di presa a vuoto si è dimostrato impossibile o di difficile applicazione a causa della variabilità delle caratteristiche fisiche del materiale, in particolare per l'impossibilità di mantenere il vuoto. Although the use of vacuum gripping systems proves to be suitable in the case of plastic films, given the natural impermeability and flexibility of the film itself, as well as for its ability to adhere to any profile under the simple action of vacuum, in the case of porous or air-permeable material, such as fabric, felt or similar, or in the case of layered material, the use of vacuum gripping systems has proved impossible or difficult to apply due to the variability of the physical characteristics of the material, in particular due to the impossibility of maintaining a vacuum.
L'uso di sistemi di presa a vuoto per materiali in fogli è stato genericamente indicato ad esempio in WO-A-2004/062889, WO-A-2005/014262, ed in DE-A-2630021. The use of vacuum gripping systems for sheet materials has been generally indicated for example in WO-A-2004/062889, WO-A-2005/014262, and in DE-A-2630021.
Nell'ambito di certe applicazioni, ad esempio nella schiumatura di tappeti o di pezzi stampati nel settore automobilistico, è stato altresì proposto di trattenere pneumaticamente o mediante il vuoto, un foglio di materiale plastico o di materiale permeabile all'aria, all'interno di uno stampo; esempi si ritrovano in US-A-4,529,693 e EP-A-0.281.724. In the context of certain applications, for example in the foaming of carpets or molded parts in the automotive sector, it has also been proposed to retain pneumatically or by vacuum, a sheet of plastic material or material permeable to air, inside a mold; examples are found in US-A-4,529,693 and EP-A-0.281.724.
Esiste tuttavia l'esigenza di migliorare i sistemi di presa attualmente esistenti, ovvero di trovare nuove soluzioni idonee a consentire una salda presa pneumatica di materiale in fogli permeabile all'aria, in sostituzione dei sistemi di presa meccanici, e per i quali non è possibile ricorrere a sistemi di presa mediante il vuoto. Per gli scopi della presente descrizione, con l'espressione "materiale in fogli permeabile all'aria", si intende riferita sia a fogli di materiale costituito da un unico strato, sia costituito da due o più strati sovrapposti, permeabili all'aria, o comunque porosi. However, there is a need to improve the currently existing gripping systems, or to find new solutions suitable for allowing a firm pneumatic gripping of air-permeable sheet material, replacing mechanical gripping systems, and for which it is not possible use vacuum gripping systems. For the purposes of the present description, the expression "sheet material permeable to air" is understood to refer both to sheets of material consisting of a single layer, and consisting of two or more superimposed layers, permeable to air, or however porous.
SCOPI DELL'INVENZIONE AIMS OF THE INVENTION
Scopo principale della presente invenzione è di fornire un metodo ed un'apparecchiatura per la presa pneumatica di materiale in fogli permeabile all'aria, in grado di ovviare ai limiti ed agli inconvenienti dei sistemi di presa attualmente noti. The main object of the present invention is to provide a method and an apparatus for pneumatic gripping of sheet material permeable to air, capable of overcoming the limitations and drawbacks of currently known gripping systems.
Un altro scopo dell'invenzione è di fornire un metodo ed un'apparecchiatura di presa pneumatica in grado di fornire un ritegno saldo, di materiale in fogli sia monostrato che multistrato, anche di peso e/o spessore rilevante, che siano estremamente versatili e del tutto svicolati dalle forme geometriche e dalle dimensioni dei fogli e/o dalle caratteristiche di permeabilità dei materiali da trattenere. Another object of the invention is to provide a pneumatic gripping method and apparatus capable of providing a firm retention of both single-layer and multi-layer sheet material, even of considerable weight and / or thickness, which are extremely versatile and all free from the geometric shapes and dimensions of the sheets and / or the permeability characteristics of the materials to be retained.
Un altro scopo ancora è di fornire un metodo ed un'apparecchiatura di presa pneumatica, come sopra riferito, in grado di consentire anche un ritegno meccanico, congiuntamente al ritegno pneumatico, concorrendo in questo modo a fornire un elevato grado di sicurezza nel caso in cui l'aspirazione dell'aria si riduca o venga accidentalmente a mancare. Yet another object is to provide a method and a pneumatic gripping apparatus, as referred to above, capable of also allowing a mechanical retention, together with the pneumatic retention, thus contributing to providing a high degree of safety in the event that the air intake is reduced or accidentally fails.
Un ulteriore scopo ancora è di consentire, in certe situazioni, una presa pneumatica in differenti posizioni su uno stesso lato o su lati opposti del foglio di materiale, in corrispondenza delle stesse zone periferiche, indipendentemente dalle forme geometriche dei fogli, conseguendo in questo modo un significativo risparmio di materiale e maggiore facilità di processo. A still further object is to allow, in certain situations, a pneumatic grip in different positions on the same side or on opposite sides of the sheet of material, in correspondence with the same peripheral areas, regardless of the geometric shapes of the sheets, thus achieving a significant material savings and greater ease of processing.
BREVE DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Questi ed altri scopi dell'invenzione sono conseguibili mediante un metodo per la presa pneumatica di materiale in fogli permeabile all'aria secondo la rivendicazione 1, nonché mediante un'apparecchiatura secondo la rivendicazione 10. These and other objects of the invention are achievable by means of a method for pneumatic gripping of air-permeable sheet material according to claim 1, as well as by means of an apparatus according to claim 10.
In particolare, secondo un primo aspetto dell'invenzione, si è fornito un metodo per la presa pneumatica materiale in fogli in permeabile all'aria, caratterizzato dalle fasi di: In particular, according to a first aspect of the invention, a method has been provided for pneumatic gripping of material in sheets in permeable to air, characterized by the steps of:
prevedere mezzi di supporto del materiale in fogli, conformati per consentire un passaggio di un flusso d'aria; providing means for supporting the sheet material, shaped to allow passage of an air flow;
prevedere un primo dispositivo di presa pneumatica, avente una superficie frontale di contatto provvista di almeno una cava collegabile ad una sorgente di aspirazione dell'aria; providing a first pneumatic gripping device, having a front contact surface provided with at least one slot that can be connected to an air suction source;
- disporre un foglio di materiale in una condizione distesa su detti mezzi di supporto; - arranging a sheet of material in an extended condition on said support means;
- posizionare il dispositivo di presa pneumatica con la superficie frontalmente e la cava a contatto di almeno un bordo di una faccia laterale del foglio di materiale; - positioning the pneumatic gripping device with the surface at the front and the groove in contact with at least one edge of a lateral face of the sheet of material;
afferrare pneumaticamente il foglio di materiale contro la superficie frontale del dispositivo di presa, causando un passaggio iniziale di un flusso d'aria aspirato attraverso i muri di supporto e lo stesso foglio di materiale. pneumatically grasp the sheet of material against the front surface of the gripper, causing an initial flow of sucked air through the supporting walls and the sheet of material itself.
Secondo un altro aspetto dell'invenzione, si è fornita un'apparecchiatura per la presa pneumatica di materiale in fogli permeabile all'aria, caratterizzata dal fatto di comprendere: According to another aspect of the invention, an apparatus has been provided for the pneumatic gripping of sheet material permeable to air, characterized in that it comprises:
mezzi per supportare un foglio di materiale conformati per consentire un passaggio di un flusso d'aria; means for supporting a sheet of material shaped to allow passage of an air flow;
un dispositivo di presa pneumatica avente una superficie frontale di contatto provvisto di almeno una cava collegabile ad una sorgente di aspirazione dell'aria; a pneumatic gripping device having a front contact surface provided with at least one groove connectable to an air suction source;
mezzi per posizionare il dispositivo pneumatico di presa contro una faccia laterale di un foglio di materiale su detti mezzi di supporto; e means for positioning the pneumatic gripping device against a side face of a sheet of material on said support means; And
dal fatto di comprendere mezzi di controllo azionabili per collegare la cava del dispositivo pneumatico di presa alla sorgente di aspirazione dell'aria. by comprising control means operable to connect the slot of the pneumatic gripping device to the air suction source.
Secondo un altro aspetto ancora dell'invenzione, nel caso in cui il foglio di materiale comprenda o sia impreparato con una resina o una sostanza termoindurente, in grado di essere portata ad una temperatura di rammollimento, è possibile prevedere una fase iniziale di riscaldamento e l'adozione di mezzi idonei a tale scopo. According to yet another aspect of the invention, in the case in which the sheet of material comprises or is unprepared with a resin or a thermosetting substance, capable of being brought to a softening temperature, it is possible to provide an initial phase of heating and the '' adoption of suitable means for this purpose.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Queste ed ulteriori caratteristiche del metodo e dell'apparecchiatura secondo la presente invenzione, nonché alcune forme di realizzazione esemplificative, risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni, in cui: These and further characteristics of the method and of the apparatus according to the present invention, as well as some exemplary embodiments, will become clearer from the following description with reference to the drawings, in which:
Fig. 1 mostra una prima forma di realizzazione di un'apparecchiatura secondo l'invenzione; Fig. 1 shows a first embodiment of an apparatus according to the invention;
Fig. 2 è una sezione trasversale, ingrandita, secondo la linea 2-2 di figura 1; Fig. 2 is a cross section, enlarged, along the line 2-2 of Fig. 1;
Fig. 3 è una sezione trasversale, ingrandita, simile a quella di figura 2, per un seconda forma di realizzazione; Fig. 3 is an enlarged cross section, similar to that of figure 2, for a second embodiment;
Fig. 4 è una sezione trasversale, ingrandita, simile a quella delle figure precedenti, per una terza forma di realizzazione; Fig. 4 is an enlarged cross section, similar to that of the previous figures, for a third embodiment;
Fig. 5 è un grafico illustrativo della variazione della portata d'aria e della pressione di aspirazione per differenti materiali, o in differenti condizioni per uno stesso materiale. Fig. 5 is a graph illustrating the variation of the air flow rate and the suction pressure for different materials, or in different conditions for the same material.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Con riferimento alle varie figure, si descriveranno le caratteristiche generali del metodo e dell'apparecchiatura pneumatica di presa secondo l'invenzione, nonché alcune forme di realizzazione preferenziali . With reference to the various figures, the general characteristics of the pneumatic gripping method and apparatus according to the invention will be described, as well as some preferential embodiments.
Come mostrato in figura 1, l'apparecchiatura comprende dei mezzi di supporto per un foglio di materiale 13, complessivamente indicati con 14, costituiti ad esempio da un nastro convogliatore 10 il cui ramo superiore 10A scorre su una piastra 11 in modo da definire una superficie 12 conformata per consentire un passaggio d'aria, su cui è possibile appoggiare un foglio 13 di materiale permeabile all'aria, che deve essere afferrato pneumaticamente per aspirazione d'aria, trattenuto, trasportato e/o posizionato lungo una linea di lavoro. As shown in Figure 1, the apparatus comprises support means for a sheet of material 13, indicated as a whole with 14, consisting for example of a conveyor belt 10 whose upper branch 10A slides on a plate 11 so as to define a surface 12 shaped to allow an air passage, on which it is possible to place a sheet 13 of air permeable material, which must be pneumatically gripped by air suction, retained, transported and / or positioned along a work line.
Nel caso di figura 1 la superficie di appoggio 12 è sotto forma di una superficie piana, definita dal ramo superiore 10A del convogliatore 10; tuttavia la superficie di appoggio 12 potrebbe essere diversamente realizzata e/o conformata, purché idonea a consentire l'appoggio del foglio 13 ed una iniziale aspirazione d'aria attraverso la superficie 12 ed il foglio 13 mantenendo quest'ultimo in una condizione distesa per una presa sicura mediante aspirazione. La superficie 12 di appoggio del foglio 13, preferibilmente deve avere caratteristiche di non aderenza, prevedendo eventualmente nel caso l'applicazione di un materiale antiaderente, ad esempio a base di politetrafluroetilene, più comunemente conosciuto con il nome commerciale "teflon", o altro materiale idoneo a tale scopo. In the case of Figure 1, the resting surface 12 is in the form of a flat surface, defined by the upper branch 10A of the conveyor 10; however, the support surface 12 could be differently realized and / or shaped, provided that it is suitable to allow the support of the sheet 13 and an initial suction of air through the surface 12 and the sheet 13, keeping the latter in an extended condition for a secure grip by suction. The support surface 12 of the sheet 13, preferably must have non-adhering characteristics, possibly providing for the application of a non-stick material, for example based on polytetrafluroethylene, more commonly known by the trade name "Teflon", or other material suitable for this purpose.
I mezzi 14 di supporto del foglio 13 possono essere comunque conformati, purché idonei a consentire il passaggio di un adeguato flusso d'aria aspirato attraverso lo stesso foglio di materiale 13, in grado di trattenere pneumaticamente il foglio stesso con una forza sufficiente al suo sostentamento, trasporto e/o posizionamento, lungo una linea di lavoro, o per l'impiego previsto. The means 14 for supporting the sheet 13 can in any case be shaped, provided that they are suitable for allowing the passage of an adequate flow of air sucked through the same sheet of material 13, capable of pneumatically retaining the sheet itself with a force sufficient to sustain it. , transport and / or positioning, along a work line, or for the intended use.
Ad esempio, nel caso di figure 1 e 2, il nastro convogliatore 10 potrebbe essere costituito da un nastro in tessuto permeabile all'aria, da una rete, da un nastro a maglie, da un nastro forato o provvisto di leggere nervature longitudinali e/o trasversali, tale da consentire un passaggio d'aria. For example, in the case of Figures 1 and 2, the conveyor belt 10 could be constituted by an air permeable fabric belt, by a net, by a mesh belt, by a perforated belt or by a belt provided with light longitudinal ribs and / or transversal, such as to allow an air passage.
Nel caso in cui sia richiesto, l'apparecchiatura può comprendere un dispositivo di riscaldamento 15 conformato e disposto per riscaldare il foglio 13 di materiale ad una adatta temperatura di rammollimento del materiale che compone lo stesso foglio, o di una resina con cui il foglio 13 può risultare impreparato. If required, the apparatus can comprise a heating device 15 shaped and arranged to heat the sheet 13 of material to a suitable softening temperature of the material that composes the sheet itself, or of a resin with which the sheet 13 can be unprepared.
Il dispositivo di riscaldamento 15 può essere di qualsiasi tipo idoneo allo scopo; ad esempio può essere costituito da elementi radianti, comunque collocati rispetto al foglio 13; nel caso in cui i mezzi di supporto 14 siano in materiale trasparente alle radiazioni infrarosse, il dispositivo di riscaldamento 15 può essere collocato sotto tale superficie, come indicato in figura 1. The heating device 15 can be of any type suitable for the purpose; for example it can consist of radiating elements, in any case positioned with respect to sheet 13; if the support means 14 are made of a material transparent to infrared radiations, the heating device 15 can be placed under this surface, as indicated in figure 1.
L'apparecchiatura comprende inoltre un dispositivo di presa pneumatica, per aspirazione d'aria, ad esempio costituito da una cornice 16 mobile nelle direzioni delle frecce mostrate; la cornice 16 può presentare una qualsiasi configurazione geometrica, con uno o più lati lineari e/o curvi atti a seguire sia il contorno di uno o più bordi periferici del foglio 13, sia una configurazione piana o tridimensionale della superficie di sostegno 12. Inoltre, la cornice 16 può essere conformata e disposta per prendere il foglio di materiale 13 lungo un solo bordo periferico, ovvero lungo due o più bordi consecutivi, o per l'intero perimetro a seconda delle necessità. La cornice 16 può essere fissata ad opportuni mezzi di supporto, non mostrati, per esempio ad un braccio articolato, ad un carrello o altro sistema idoneo per essere mossa nelle direzioni delle frecce di figura 1, sia verticalmente che orizzontalmente, o in altra direzione. The apparatus further comprises a pneumatic gripping device, for air suction, consisting for example of a frame 16 movable in the directions of the arrows shown; the frame 16 can have any geometric configuration, with one or more linear and / or curved sides adapted to follow both the contour of one or more peripheral edges of the sheet 13, and a flat or three-dimensional configuration of the supporting surface 12. Furthermore, the frame 16 can be shaped and arranged to take the sheet of material 13 along a single peripheral edge, or along two or more consecutive edges, or along the entire perimeter as required. The frame 16 can be fixed to suitable support means, not shown, for example to an articulated arm, to a trolley or other suitable system to be moved in the directions of the arrows of figure 1, both vertically and horizontally, or in another direction.
La cornice 16 di presa pneumatica può presentare una o più cave frontali collegabili ad una sorgente di aspirazione 17, ad esempio un ventilatore, tramite una valvola 18 azionabile manualmente e/o automaticamente per controllare e regolare il grado di aspirazione nella cava 20, ovvero la portata del flusso d'aria aspirato, conseguentemente per variare la forza di presa del foglio 13, mantenendola ad un valore richiesto. The pneumatic gripping frame 16 may have one or more front slots which can be connected to a suction source 17, for example a fan, by means of a valve 18 which can be operated manually and / or automatically to control and adjust the degree of suction in the slot 20, i.e. the flow rate of the aspirated air flow, consequently to vary the gripping force of the sheet 13, keeping it at a required value.
Una prima forma di realizzazione ed il modo di operare del dispositivo pneumatico di presa, sono schematicamente rappresentati nell'esempio di figura 2. A first embodiment and the operating mode of the pneumatic gripping device are schematically represented in the example of figure 2.
Come si vede, un lato o ciascun lato della cornice di presa 16 è costituito da una barra metallica 19, ad esempio in alluminio o in altro materiale avente un elevato grado di conducibilità termica nel caso in cui sia richiesto un riscaldamento. As can be seen, one side or each side of the gripping frame 16 consists of a metal bar 19, for example made of aluminum or another material having a high degree of thermal conductivity in the event that heating is required.
La barra 19, sul lato frontale rivolto verso il basso, destinato a venire a contatto con un bordo di una delle due facce laterali del foglio 13, nel caso di figura 2 presenta una sola cava longitudinale 20 opportunamente conformata per consentire una parziale penetrazione del foglio 13, come indicato con 13A, non appena la cava 20 viene collegata alla sorgente di aspirazione dell'aria 17. The bar 19, on the front side facing downwards, intended to come into contact with an edge of one of the two lateral faces of the sheet 13, in the case of figure 2 has a single longitudinal groove 20 suitably shaped to allow partial penetration of the sheet 13, as indicated with 13A, as soon as the slot 20 is connected to the air intake source 17.
Dopo che la cornice 16 è stata portata a contatto del foglio 13, nella cava 20 l'aria viene continuamente aspirata attraverso una pluralità di fori trasversali 22, uno solo mostrato in figura 2, allineati nella direzione longitudinale della barra 19. After the frame 16 has been brought into contact with the sheet 13, in the hollow 20 the air is continuously sucked through a plurality of transverse holes 22, only one shown in Figure 2, aligned in the longitudinal direction of the bar 19.
I fori 22 si aprono sia verso la cava 20, sia verso un primo condotto longitudinale 23 posto in vicinanza della cava 20, opportunamente collegabile alla sorgente di vuoto 17 mediante la valvola 18 come precedentemente riferito. The holes 22 open both towards the groove 20 and towards a first longitudinal duct 23 located near the groove 20, suitably connectable to the vacuum source 17 by means of the valve 18 as previously referred to.
Infine in figura 2 con 24 è stato tratteggiato un secondo condotto longitudinale per l'eventuale circolazione di un fluido termostatizzato di riscaldamento della barra 19, mentre con 25 sono stati indicati due strati di materiale termicamente isolante, posti sui due lati della barra metallica 19. Finally, in figure 2 a second longitudinal duct has been outlined with 24 for the possible circulation of a thermostatic heating fluid of the bar 19, while with 25 two layers of thermally insulating material have been indicated, placed on the two sides of the metal bar 19.
Una seconda forma di realizzazione è mostrata in figura 3 dove sono stati usati gli stessi riferimenti numerici di figura 2 per indicare parti simili o equivalenti. La soluzione di figura 3 differisce dalla soluzione di figura 2 in quanto sui due lati della cava 20, la barra 19 presenta due ali laterali 26 per migliorare la presa del foglio 13. Le ali 26 possono essere comunque orientate; preferibilmente le ali 26 sono inclinate e convergono verso l'interno, in modo da formare superfici in sottosquadro che consentono una presa meccanica della costolatura 13A del foglio 13, formata che per effetto dell'aspirazione dell'aria nella cava 20 stessa; ciò risulta vantaggioso nel caso di fogli 13 di notevole peso, spessore o di grandi dimensioni, in quanto concorre a sostenere il foglio 13 nel caso in cui l'aspirazione, per cause accidentali, si riduca. A second embodiment is shown in Figure 3 where the same numerical references as in Figure 2 have been used to indicate similar or equivalent parts. The solution of figure 3 differs from the solution of figure 2 in that on the two sides of the slot 20, the bar 19 has two side wings 26 to improve the grip of the sheet 13. The wings 26 can in any case be oriented; preferably the wings 26 are inclined and converge towards the inside, so as to form undercut surfaces which allow a mechanical grip of the rib 13A of the sheet 13, formed by the effect of the suction of the air in the hollow 20 itself; this is advantageous in the case of sheets 13 of considerable weight, thickness or large dimensions, since it helps to support the sheet 13 in the event that the suction is reduced due to accidental causes.
Le superfici interne della cava 20 e delle ali 26 possono essere rivestite con uno strato 27 di un materiale antiaderente, quale "teflon". The internal surfaces of the hollow 20 and of the wings 26 can be coated with a layer 27 of a non-stick material, such as "Teflon".
In molti casi, a seconda delle caratteristiche dei fogli 13 e della natura del materiale plastico, può risultare utile riscaldare e mantenere la barra metallica 19, ovvero l'intera cornice pneumatica di presa 16, ad una temperatura controllata idonea a consentire un rammollimento localizzato nella zona o nelle zone di contatto del foglio, o di una resina con la quale il foglio 13 può risultare impregnato, onde evitare condizioni di riscaldamento e di stiramento disomogenee sui bordi del foglio durante una operazione di termoformatura o di schiumatura in uno stampo; il riscaldamento e la termoregolazione della cornice di presa pneumatica 16 possono essere fatti in qualsiasi modo opportuno, sia elettricamente, sia mediante circolazione di un fluido termico, ad esempio acqua od aria, mantenuto ad una temperatura appropriata. In many cases, depending on the characteristics of the sheets 13 and the nature of the plastic material, it may be useful to heat and maintain the metal bar 19, or the entire pneumatic gripping frame 16, at a controlled temperature suitable for allowing localized softening in the area or areas of contact of the sheet, or of a resin with which the sheet 13 can be impregnated, in order to avoid uneven heating and stretching conditions on the edges of the sheet during a thermoforming or foaming operation in a mold; the heating and thermoregulation of the pneumatic gripping frame 16 can be done in any suitable way, either electrically or by circulating a thermal fluid, for example water or air, maintained at an appropriate temperature.
Come mostrato nell'esempio di figure 2 e 3, il riscaldamento ed il controllo della temperatura della barra o delle barre 19 che compongono la cornice di presa 16, può essere ottenuto mediante circolazione di un fluido termico lungo il secondo condotto 24 collegato ad un sistema di alimentazione. As shown in the example of Figures 2 and 3, the heating and temperature control of the bar or bars 19 that make up the gripping frame 16 can be obtained by circulating a thermal fluid along the second duct 24 connected to a system power supply.
La figura 4 dei disegni mostra, sempre a titolo di esempio, una terza forma di realizzazione della cornice 16 del dispositivo di presa pneumatica. In figura 4 sono stati usati gli stessi numeri di riferimento di figure 2 e 3, per indicare parti simili o equivalenti . Figure 4 of the drawings shows, again by way of example, a third embodiment of the frame 16 of the pneumatic gripping device. In figure 4 the same reference numbers of figures 2 and 3 have been used to indicate similar or equivalent parts.
La soluzione di figura 4 si differenzia da quella di figura 3 in quanto la barra o ciascuna delle barre 19 che formano la cornice 16, presenta due cave parallele 20 che si aprono frontalmente sulla superficie di contatto con il foglio di materiale 13; anche in questo caso le due cave 20 presentano superfici interne in sottosquadro, e comunicano con il condotto per il vuoto 23 mediante rispettivi fori 22. The solution of Figure 4 differs from that of Figure 3 in that the bar or each of the bars 19 which form the frame 16 has two parallel hollows 20 which open frontally on the contact surface with the sheet of material 13; also in this case the two slots 20 have internal surfaces in undercut, and communicate with the vacuum duct 23 through respective holes 22.
La soluzione di figura 4 si differenzia anche per il fatto che la disposizione dei condotti 23 e 24 è stata invertita rispetto a quella di figura 3. The solution of figure 4 also differs in that the arrangement of the ducts 23 and 24 has been inverted with respect to that of figure 3.
Con riferimento ora alla figura 5 si illustreranno maggiormente le caratteristiche ed i vantaggi del metodo e dell'apparecchiatura di presa pneumatica per fogli un materiale poroso o permeabile all'aria, secondo la presente invenzione. With reference now to Figure 5, the characteristics and advantages of the pneumatic gripping method and apparatus for sheets of a porous or air-permeable material, according to the present invention, will be further illustrated.
La figura 7 è un grafico che illustra la variazione della differenza di pressione negativa ΔΡ, in funzione della portata d'aria aspirata Q, dipendente dalla permeabilità del materiale del foglio 13 e della superficie totale di aspirazione della cava o delle cave 20. Figure 7 is a graph illustrating the variation of the negative pressure difference ΔΡ, as a function of the intake air flow Q, depending on the permeability of the material of the sheet 13 and the total suction surface of the slot or slots 20.
In particolare dalla figura 7 si nota che in funzione del tipo e delle caratteristiche del dispositivo di aspirazione utilizzato, e delle caratteristiche del dispositivo pneumatico di presa, per avere una certa forza di presa è necessario avere una portata d'aria aspirata Ql, operando con una depressione ΔΡ1; variando le caratteristiche o la permeabilità del foglio di materiale 13, ad esempio al diminuire della sua permeabilità sarà possibile operare con una portata d'aria aspirata Q2 minore della precedente, a cui corrisponde un valore di depressione ΔΡ2 superiore, tale da esercitare la stessa forza di presa o una forza maggiore. In particular, from figure 7 it can be seen that depending on the type and characteristics of the suction device used, and the characteristics of the pneumatic gripping device, in order to have a certain gripping force it is necessary to have an intake air flow Ql, operating with a depression ΔΡ1; by varying the characteristics or the permeability of the sheet of material 13, for example as its permeability decreases, it will be possible to operate with a lower intake air flow rate Q2 than the previous one, corresponding to a higher depression value ΔΡ2, such as to exert the same force grip or force majeure.
In ogni caso, diversamente dai noti sistemi di presa a vuoto per i quali si opera con portata Q uguale a zero, e per i quali si rende possibile disattivare la pompa di aspirazione una volta fatto un vuoto a tenuta, nel caso del sistema di presa pneumatica secondo l'invenzione si rende necessario mantenere l'aspirazione ed una certa portata Q dell'aria aspirata, per mantenere o variare la forza di presa del foglio. In any case, unlike the known vacuum gripping systems for which one operates with a flow rate Q equal to zero, and for which it is possible to deactivate the suction pump once a sealed vacuum has been made, in the case of the gripping system pneumatic according to the invention, it is necessary to maintain the suction and a certain flow rate Q of the sucked air, in order to maintain or vary the gripping force of the sheet.
Da quanto detto e mostrato nei disegni allegati, risulta dunque evidente che si è fornito un metodo ed un'apparecchiatura per la presa pneumatica di fogli monostrato e/o multistrato in materiale poroso o permeabile all'aria, idonei a consentire una presa stabile e sicura, applicabili a differenti processi produttivi . From what has been said and shown in the attached drawings, it is therefore evident that a method and an apparatus have been provided for the pneumatic gripping of single-layer and / or multi-layer sheets in porous or air-permeable material, suitable for allowing a stable and safe grip. , applicable to different production processes.
A titolo di esempio non limitativo, il metodo e l'apparecchiatura per la presa pneumatica potrebbero essere impiegati nei processi di termoformatura e/o di stampaggio sottovuoto, in processi di formatura e schiumatura automatica di tappeti nel settore automobilistico, o per altre applicazioni similari. Il metodo e l'apparecchiatura secondo l'invenzione potrebbero essere altresì impiegati per effettuare semplici operazioni di trasporto e/o di posizionamento dei fogli, ove sia necessario. By way of non-limiting example, the pneumatic gripping method and apparatus could be used in thermoforming and / or vacuum molding processes, in automatic carpet forming and foaming processes in the automotive sector, or for other similar applications. The method and the apparatus according to the invention could also be used to carry out simple transport and / or positioning operations of the sheets, where necessary.
Il metodo e l'apparecchiatura secondo 1' invenzione si caratterizzano dunque per la grande stabilità e versatilità di presa pneumatica, di trasporto, e/o di posizionamento, in quanto non richiedono alcuna sostanziale modifica al variare delle dimensioni e della geometria dei fogli, tranne che per la forma e le dimensioni della cornice di presa 16. La cornice 16 potrà essere di tipo rigido o articolato, come preceden temente riferito, per assumere una forma piana e/o tridimensionale una volta avvenuta la presa pneumatica, o per adattarsi a differenti esigenze di lavoro; lo stesso profilo interno delle cave potrà variare rispetto a quanto mostrato, pertanto altre modifiche o varianti potranno essere adattate sia al metodo, sia all'apparecchiatura, senza con ciò allontanarsi dallo scopo delle rivendicazioni che seguono. The method and the apparatus according to the invention are therefore characterized by the great stability and versatility of pneumatic gripping, transport, and / or positioning, as they do not require any substantial modification as the dimensions and geometry of the sheets vary, except that due to the shape and dimensions of the gripping frame 16. The frame 16 can be of the rigid or articulated type, as previously reported, to assume a flat and / or three-dimensional shape once the pneumatic gripping has taken place, or to adapt to different work needs; the same internal profile of the slots may vary with respect to what is shown, therefore other modifications or variations may be adapted both to the method and to the apparatus, without thereby departing from the scope of the following claims.
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