ITMI20100876A1

ITMI20100876A1 - Macchina per la lavorazione di materiali in blocco o in lastra e metodo di lavorazione attuabile tramite tale macchina

Info

Publication number: ITMI20100876A1
Application number: IT000876A
Authority: IT
Inventors: Luigi Guazzoni
Original assignee: Gmm S P A
Priority date: 2010-05-17
Filing date: 2010-05-17
Publication date: 2011-11-18
Also published as: IT1399931B1; RU2012152348A; US9409242B2; AU2011254981A1; US20130055550A1; AU2011254981B2; EP2571651B1; CN103038012B; RU2549799C2; CN103038012A; EP2571651A1; SMT201400102B; WO2011144270A1

Description

Titolo: Macchina per la lavorazione di materiali in blocco o in lastra e metodo di lavorazione attuabile tramite tale macchina .

DESCRIZIONE

Sfondo dell'invenzione.

La presente invenzione si riferisce ad una macchina per la lavorazione di materiali in blocco o lastra, in particolare, ma non esclusivamente, materiali lapidei, come, ad esempio, marmi e graniti, e ad un metodo per la lavorazione di materiali attuabile tramite tale macchina. Con il termine "lavorazione" s'intende genericamente indicare qualsiasi operazione compiuta su un pezzo di materiale, come ad esempio il taglio, la squadratura o la sagomatura.

Tecnica Nota.

Le macchine per la lavorazione di materiali in blocco o in lastra, e in particolare di materiali lapidei, comprendono essenzialmente una tavola che definisce un piano di lavoro su cui viene posato il blocco o la lastra da lavorare, un gruppo portautensile al quale Ã ̈ associato un utensile di lavorazione, ad esempio una lama circolare o una fresa, un apparato di movimentazione del gruppo portautensile e un'unitÃ di comando e controllo dotata di una opportuna interfaccia operatore.

Si precisa che, nell'ambito della presente descrizione e delle allegate rivendicazioni, con l'espressione "apparato di movimentazione", si intende indicare un apparato atto a determinare un qualsiasi movimento del gruppo portautensile, sia esso di traslazione o di rotazione.

Al gruppo portautensile sono connesse una pluralitÃ di linee di alimentazione, ad esempio elettriche o per il trasporto di un fluido refrigerante in corrispondenza dell'utensile di lavorazione. L'apparato di movimentazione Ã ̈ montato su un ponte orizzontale che poggia su pareti o altre strutture di supporto verticali.

Il ponte Ã ̈ mobile sulle rispettive strutture di supporto e l'apparato di movimentazione Ã ̈ mobile lungo il ponte. In questo modo, l'apparato di movimentazione e il gruppo portautensile possono essere movimentati parallelamente al piano di lavoro lungo due assi X e Y tra loro perpendicolari. A sua volta, l'apparato di movimentazione puÃ² movimentare il gruppo portautensile lungo un'ulteriore direzione di movimentazione Z perpendicolare al piano di lavoro. Per poter compiere lavorazioni lungo entrambe le direzioni di movimentazione X e Y nonchÃ© lungo direzioni oblique, Ã ̈ inoltre previsto fare ruotare il gruppo portautensile attorno all'asse Z, in pratica l'asse verticale, in modo da presentare il pezzo di materiale in lavorazione all'utensile di lavorazione secondo differenti angolazioni.

Oltre al primo posizionamento del pezzo in lavorazione sul piano di lavoro, spesso si rende necessario riposizionare il pezzo, o una sua parte, una o piÃ¹ volte tra le diverse fasi successive della lavorazione. Ad esempio, Ã ̈ frequente il caso<">in cui, dopo aver eseguito un taglio del pezzo, si rende necessario allontanare una delle porzioni tagliate per evitare che, eseguendo altri tagli ortogonali od obliqui rispetto al primo taglio, si vada ad interferire con l'utensile di lavoro con la parte della lastra non interessata alla lavorazione che si sta eseguendo.

La movimentazione rispetto al piano di lavoro dei pezzi di materiale Ã ̈ tradizionalmente ottenuta a mezzo di carriponte o carrelli elevatori indipendenti dalla macchina per la lavorazione dei pezzi<'>; i carriponte e i carrelli elevatori sono spesso dotati di ventose per la presa delle lastre. In alternativa sono state proposte macchine di lavorazione provviste di un gruppo manipolatore montato mobile sul ponte per mezzo di un autonomo apparato di movimentazione, o supportato autonomamente da un corrispondente telaio. Anche il gruppo manipolatore Ã ̈ comandato da un'unitÃ di comando e controllo lungo i tre assi X, Y e Z. Questa soluzione evidentemente comporta notevoli complicazioni per quanto riguarda la gestione della macchina durante il suo funzionamento. Ad esempio, il gruppo manipolatore e il gruppo portautensile non devono collidere, la precisione nel posizionamento dei pezzi in lavorazione deve essere massima senza che si verifichino errori nella correlazione tra i due sistemi di riferimento.

Una soluzione migliorata Ã ̈ descritta nel brevetto europeo EP-B-1651409 . In questo caso un gruppo manipolatore Ã ̈ montato solidale alla testa del gruppo portautensile ed Ã ̈ traslabile con tale gruppo lungo gli assi ortogonali X, Y e Z e ruotabile attorno all'asse Z. Il gruppo manipolatore, di tipo pneumatico, comprende ventose destinate a trattenere il pezzo che deve essere spostato rispetto al piano di lavoro. Un attuatore lineare del gruppo manipolatore, azionato dall'unitÃ di controllo e comando, ha la funzione di traslare le ventose lungo l'asse Z rispetto al gruppo portautensile. L'attuatore lineare consente di portare le ventose in una posizione piÃ¹ bassa rispetto all'utensile e, quindi, in contatto con il pezzo da manipolare; in questo modo si mantiene l'utensile di lavorazione distante dalla superficie del pezzo. In altri termini la presa e il rilascio di un pezzo dal/sul tavolo di lavoro prevedono che una certa distanza lungo l'asse Z sia coperta dalla corsa dell'attuatore lineare del gruppo di manipolazione e l'eventuale ulteriore distanza sia coperta dalla corsa lungo l'asse Z del gruppo portautensile.

Riassunto dell'invenzione.

La Richiedente ha sviluppato un'alternativa alla precedente soluzione in cui si evita di dover gestire l'escursione o lo spostamento lungo l'asse Z di due distinti gruppi (portautensile e manipolatore) per completare la manipolazione del pezzo in lavorazione o lavorato.

Il problema tecnico alla base della presente invenzione Ã ̈ pertanto quello di semplificare ulteriormente le macchine descritte sopra per la lavorazione di materiali in blocco o lastra. In particolare, il problema tecnico Ã ̈ quello di eliminare l'attuatore lineare per l'attivazione delle ventose .

L'invenzione riguarda pertanto, in un suo primo aspetto, una macchina per la lavorazione di materiali in blocco o in lastra secondo la rivendicazione 1.

In particolare, l'invenzione riguarda una macchina per la lavorazione di materiali in blocco o in lastra comprendente:

a) un gruppo portautensile movibile sopra un piano di lavoro esterno, parallelamente e ortogonalmente al piano di lavoro;

b) un gruppo manipolatore accoppiato a detto gruppo portautensile e comprendente mezzi di presa di un materiale in blocco o in lastra da lavorare;

in cui detti mezzi di presa sono mobili tra una prima posizione non operativa, distale rispetto al piano di lavoro, e una seconda posizione operativa, prossimale rispetto al piano di lavoro;

caratterizzata<'>dal fatto che detti mezzi di presa sono ruotabili tra detta prima posizione non operativa e detta seconda posizione operativa.

A differenza della soluzione descritta in EP-B-1651409, in cui i mezzi di presa sono attivati con una traslazione verticale supplementare rispetto alla traslazione verticale del gruppo portautensile, nella macchina secondo la presente invenzione i mezzi di presa sono ruotabili nella posizione operativa, nella quale restano fino a quando Ã ̈ necessario, per essere poi riportati in posizione non operativa. Questa caratteristica permette di utilizzare, per il gruppo manipolatore, lo stesso sistema di coordinate X, Y e Z relativo al gruppo portautensile e, quindi, il medesimo apparato di movimentazione. Un'unitÃ di controllo e comando della macchina utilizzerÃ pertanto un solo sistema di coordinate per la movimentazione sia del gruppo portautensile, sia del manipolatore, evitando la correlazione di sistemi di riferimento distinti, con evidenti semplificazioni nel funzionamento della macchina nel suo complesso.

La macchina secondo la presente invenzione non necessita inoltre dell'attuatore lineare per la traslazione verticale dei mezzi di presa.

Preferibilmente a sua volta il gruppo portautensile Ã ̈ imperniato al corrispondente apparato di movimentazione ed Ã ̈ ruotabile tra una posizione operativa, in cui l'utensile puÃ² interagire con il blocco o la lastra in lavorazione e i mezzi di presa si trovano nella relativa prima posizione non operativa, e una seconda posizione non operativa, in cui l'utensile non puÃ² interagire con il blocco o la lastra e i mezzi di presa si trovano nella relativa seconda posizione operativa.

PiÃ¹ preferibilmente i mezzi di presa e detto gruppo portautensile ruotando descrivono corrispondenti archi di circonferenza .

Preferibilmente la macchina comprende una struttura di supporto. Ai fini della presente invenzione, con l'espressione "struttura di supporto" si intende identificare l'assieme di elementi strutturali assemblati per sostenere il gruppo portautensile e il relativo apparato di movimentazione sospesi rispetto al piano di lavoro. Preferibilmente, come descritto in relazione alla tecnica nota, la struttura di supporto comprende pareti o altre strutture verticali e un ponte orizzontale che poggia su di esse. L'apparato di movimentazione collega e vincola il gruppo portautensile alla struttura di supporto, preferibilmente al relativo ponte.

Preferibilmente, l'apparato di movimentazione comprende un albero, alla cui estremitÃ inferiore Ã ̈ accoppiato il gruppo portautensile, e un carrello motorizzato al quale Ã ̈ vincolata l'estremitÃ superiore dell'albero.

Preferibilmente il ponte della struttura di supporto Ã ̈ movibile sulle rispettive strutture verticali di supporto e l'apparato di movimentazione (il relativo carrello motorizzato) Ã ̈ mobile lungo il ponte. L'albero dell'apparato di movimentazione Ã ̈ traslabile lungo l'asse Z oppure Ã ̈ telescopico per avvicinare e allontanare l'utensile dal blocco o dalla lastra in lavorazione. La struttura descritta consente spostamenti del gruppo portautensile parallelamente e perpendicolarmente al piano di lavoro (posto inferiormente al gruppo portautensile) . Preferibilmente la rotazione dei mezzi di presa avviene attorno a un asse ortogonale all'asse Z. Ad esempio, i mezzi di presa sono ribaltabili a partire dalla posizione non operativa, sostanzialmente verticale e distale rispetto alla lastra in lavorazione, alla posizione operativa, sostanzialmente orizzontale e prossimale rispetto alla lastra in lavorazione.

In una forma di realizzazione della macchina secondo la presente invenzione, i mezzi di presa sono accoppiati solidali al gruppo portautensile - preferibilmente ad un carter di tale gruppo -, e a sua volta il gruppo portautensile Ã ̈ imperniato al corrispondente apparato di movimentazione. I mezzi di presa e il gruppo portautensile ruotano solidalmente. La rotazione Ã ̈ preferibilmente comandata da un motore montato sull'apparato di movimentazione, o in alternativa sul gruppo portautensile. Quando il gruppo portautensile Ã ̈ operativo, cioÃ ̈ quando il relativo utensile Ã ̈ predisposto per lavorare il materiale sul piano di lavoro, i mezzi di presa si trovano nella prima posizione non operativa; quando i mezzi di presa sono ruotati nella seconda posizione operativa, prossimale al materiale da manipolare, il gruppo portautensile Ã ̈ ruotato in una posizione non operativa, in corrispondenza della quale l'utensile (che resta orizzontale) non puÃ² interagire con il materiale in lavorazione.

Preferibilmente la rotazione dei mezzi di presa e del gruppo portautensile Ã ̈ compresa tra 0° e 90°. Preferibilmente, i mezzi di presa e il gruppo portautensile ruotando descrivono corrispondenti archi di circonferenza. Pertanto nella relativa posizione operativa (prossimale al materiale da lavorare) i mezzi di presa si trovano alla quota (lungo l'asse Z e rispetto all'apparato di movimentazione) occupata dall'utensile di taglio quando quest'ultimo Ã ̈ operativo.

Preferibilmente il gruppo portautensile Ã ̈ ruotabile attorno all'asse Z. Questa caratteristica consente di inclinare l'utensile rispetto agli assi X e Y.

Preferibilmente il gruppo manipolatore Ã ̈ provvisto di mezzi di presa di tipo pneumatico.

Preferibilmente i mezzi di presa comprendono almeno una piastra, provvista di almeno una ventosa, e una o piÃ¹ condotti di aspirazione dell'aria che si aprono in ciascuna ventosa. Ad esempio, ciascuna ventosa puÃ² essere definita da una guarnizione sagomata applicata alla piastra in modo da circoscrivere una porzione della relativa superficie e i condotti d'aspirazione sono in parte ricavati nel materiale della piastra e si aprono nella superficie delimitata dalla guarnizione .

Preferibilmente il gruppo manipolatore comprende una o piÃ¹ valvole d'intercettazione dei condotti d'aspirazione. Tali valvole possono essere predisposte lungo tratti dei corrispondenti condotti esterni alla piastra, oppure possono essere accoppiate direttamente alla piastra o al gruppo portautensile.

Preferibilmente le valvole d'intercettazione sono elettrovalvole azionabili da un'unitÃ di controllo e comando, esterna o della macchina.

Quando le ventose si trovano in battuta contro una lastra in lavorazione, in pratica quando la piastra dei mezzi di presa Ã ̈ predisposta nella seconda posizione operativa e in appoggio sul pezzo in lavorazione, le guarnizioni sono almeno in parte compresse contro la superficie della lastra; l'apertura delle valvole d'intercettazione dei condotti d'aspirazione consente di creare una depressione nel volume compreso tra la lastra e la piastra, realizzando di fatto un effetto ventosa. In questa modalitÃ operativa il sollevamento lungo l'asse Z dei mezzi di presa e/o del gruppo portautensile provoca il corrispondente sollevamento della lastra in lavorazione, che puÃ² conseguentemente essere riposizionata. La chiusura dei condotti d'aspirazione causa il recupero della pressione nel volume compreso tra il materiale e la piastra e il conseguente rilascio della lastra.

La macchina secondo l'invenzione puÃ² essere dotata di un sensore di prossimitÃ o un interruttore di fine corsa, predisposto sui mezzi di presa o sul gruppo portautensile, avente la funzione di segnalare quando i mezzi di presa o il gruppo portautensile si trova ad una distanza prestabilita dal materiale in lavorazione. Il segnale generato dal sensore, opportunamente elaborato, puÃ² servire per impedire urti violenti dei mezzi di presa contro il materiale in lavorazione.

Preferibilmente la macchina comprende un'unitÃ di controllo e comando dei movimenti del gruppo portautensile e del relativo apparato di movimentazione rispetto al piano di lavoro esterno, e dei movimenti dei mezzi di presa rispetto al gruppo portautensile o al relativo apparato di movimentazione .

In un suo secondo aspetto, 1'invenzione riguarda un metodo secondo la rivendicazione 13.

In particolare, l'invenzione riguarda un metodo per la lavorazione di materiali in blocco o lastra comprendente le fasi di:

a) predisporre un piano di lavoro e posizionare su di esso un blocco o una lastra da lavorare;

b) movimentare il blocco o lastra in lavorazione sul piano di lavoro,

c) eseguire una lavorazione su detto blocco o lastra, in cui detta fase b) Ã ̈ attuata per mezzo di una macchina per la lavorazione di materiali in blocco o in lastra comprendente un gruppo portautensile, movibile parallelamente e ortogonalmente a detto piano di lavoro, e un gruppo manipolatore, a sua volta comprendente mezzi di presa del blocco o lastra, e

in cui il gruppo portautensile e il gruppo manipolatore sono accoppiati, e

in cui detti mezzi di presa sono movibili tra una prima posizione non operativa, distale rispetto al blocco o lastra, e una seconda posizione operativa, prossimale rispetto al blocco o lastra;

caratterizzato dalla fase

d) ruotare detti mezzi di presa tra detta prima posizione non operativa e detta seconda posizione operativa.

In particolare, la fase d) comprende l'ulteriore fase: di) ruotare il gruppo portautensile a partire da una prima posizione operativa, in cui un suo utensile puÃ² interagire con il blocco o lastra, in una seconda posizione non operativa, in cui l'utensile non puÃ² interagire con il blocco o lastra.

Preferibilmente i mezzi di presa sono di tipo pneumatico e la fase b) comprende la fase di attivare o disattivare i mezzi di presa per trattenere o rilasciare, rispettivamente, il blocco o la lastra.

Preferibilmente i mezzi di presa sono solidali in rotazione al gruppo portautensile attorno ad un asse orizzontale E-E. In questa circostanza, il riposizionamento del blocco o della lastra Ã ̈ ottenuto attuando le fasi di:

- ruotare i mezzi di presa nella relativa seconda posizione operativa e contestualmente ruotare il gruppo portautensile nella relativa seconda posizione non operativa;

- portare i mezzi di presa in battuta contro la superficie del blocco o lastra che si trova sul piano di lavoro in una posizione iniziale;

- attivare i mezzi di presa per trattenere il blocco o la lastra;

- riposizionare il blocco o la lastra sul piano di lavoro spostando i mezzi di presa parallelamente e/o ortogonalmente al piano di lavoro e/o ruotandoli attorno alla verticale, e

- disattivare i mezzi di presa per rilasciare il blocco o la lastra nella nuova posizione finale. La lavorazione del blocco o lastra prevede invece le fasi di:

ruotare il gruppo portautensile nella relativa prima posizione operativa e contestualmente ruotare i mezzi di presa nella relativa prima posizione non operativa;

- portare un utensile del gruppo portautensile in battuta contro la superficie del blocco o lastra che si trova sul piano di lavoro;

- attivare l'utensile e, se necessario, spostare il gruppo portautensile.

Vantaggiosamente la macchina e il metodo secondo la presente invenzione possono essere utilizzati anche per lavorare gli stampi utilizzati nel settore della nautica per la realizzazione di scafi, chiglie e strutture in vetroresina o in materiali affini.

Breve descrizione delle figure.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno piÃ¹ chiari dalla seguente descrizione di una sua forma di realizzazione preferita, fatta qui di seguito, a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati. In tali disegni:

la figura 1 Ã ̈ una vista schematica prospettica di una macchina per la lavorazione di materiali in blocco o in lastra in accordo con l'invenzione;

- la figura 2 Ã ̈ una vista schematica prospettica di un dettaglio della macchina mostrata in figura 1, relativo al gruppo portautensile, al suo apparato di movimentazione e ai mezzi di presa, in una prima configurazione;

la figura 3 Ã ̈ una vista schematica prospettica di un dettaglio della macchina mostrata in figura 1, relativo al gruppo portautensile, al suo apparato di movimentazione e ai mezzi di presa, in una seconda configurazione;

la figura 4 Ã ̈ una vista schematica frontale di un dettaglio della macchina mostrata in figura 1, relativo al gruppo portautensile e ai mezzi di presa, in una seconda configurazione;

la figura 5 Ã ̈ una vista schematica prospettica e laterale del dettaglio mostrato in figura 4;

la figura 6 Ã ̈ una vista schematica posteriore del dettaglio mostrato in figura 4;

la figura 7 Ã ̈ una vista schematica frontale di un dettaglio della macchina mostrata in figura 1, relativo al gruppo portautensile e ai mezzi di presa, in una prima configurazione;

- la figura 8 Ã ̈ una vista schematica posteriore del dettaglio mostrato in figura 4.

Descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita dell'invenzione.

Nella figura 1, con il riferimento numerico 100 Ã ̈ complessivamente indicata una macchina per la lavorazione di materiali in blocco o in lastra, in particolare, ma non esclusivamente, materiali lapidei, secondo l'invenzione. E' mostrata una tavola 101 definente un piano di lavoro 102. La tavola puÃ² essere fissa, come nell'esempio raffigurato, oppure motorizzata e ruotabile attorno alla verticale. In generale la tavola 101 non fa parte della macchina 100; in alternativa, la tavola 101 puÃ² essere un componente della macchina 100. Il materiale in lastra da lavorare Ã ̈ indicato con il numero di riferimento 200.

In generale la macchina 100 comprende un gruppo portautensile 10, il relativo apparato di movimentazione 1 e una struttura di supporto 104.

La struttura di supporto 104 ha la funzione di mantenere sospeso il gruppo portautensile 10 e il relativo apparato di movimentazione 1 sopra il piano di lavoro 102, sul guale Ã ̈ posizionata la lastra 200. Nella forma di realizzazione mostrata nelle figure allegate, la struttura di supporto 104 comprende un ponte 105 il quale poggia, in corrispondenza di sue estremitÃ , su pareti 106 o altre strutture<">di supporto equivalenti, estese in direzione perpendicolare al ponte 105 stesso. La struttura di supporto 104 comprende quindi almeno gli elementi 105 e 106.

L'apparato di movimentazione 1 comprende un carrello motorizzato 2, adatto a spostarsi sul ponte 105 parallelamente all'asse X, e un albero 3. In corrispondenza dell'estremitÃ inferiore dell'albero 3 Ã ̈ presente il corpo a forcella 13 mostrato in figura 8, al quale Ã ̈ vincolato il gruppo portautensile 10 e in corrispondenza dell'estremitÃ superiore dello stesso albero 3 Ã ̈ previsto un riduttore a ingranaggi 4, preferibilmente a gioco zero. L'apparato di movimentazione 1 comprende quindi almeno i componenti 2, 3, 13.

L'albero 3 Ã ̈ traslabile lungo l'asse Z grazie alla presenza di attuatori lineari 5 vincolati all'estremitÃ superiore dell'albero 3, ad esempio vincolati al riduttore 4, e al carrello 2. L'apparato 1 ha inoltre la funzione di guidare le linee 6 di alimentazione verso il gruppo portautensile 10.

Le linee di alimentazione 6 preferibilmente comprendono almeno una linea di alimentazione elettrica ed almeno una linea di alimentazione di un fluido, ad esempio acqua, destinato alla refrigerazione dell'utensile di lavorazione 11 durante il funzionamento. Preferibilmente l'albero 3 Ã ̈ cavo e le linee di alimentazione 6 sono alloggiate nella relativa cavitÃ interna.

Preferibilmente l'apparato di movimentazione 1 Ã ̈ predisposto per movimentare il gruppo portautensile 10 anche in rotazione attorno all'asse Z. Tale rotazione, impartita da un motore per â– interposizione del riduttore 4, Ã ̈ indicata dalla freccia W.

L'apparato di movimentazione 1 Ã ̈ mobile lungo il ponte 105 e quest'ultimo Ã ̈ mobile parallelamente alla direzione di estensione delle pareti 106. L'apparato di movimentazione 1, e con esso il gruppo portautensile 10, puÃ² pertanto essere movimentato parallelamente al piano di lavoro 102 lungo due assi, rispettivamente indicati con X e Y, tra loro perpendicolari e, per quanto visto sopra, puÃ² essere movimentato parallelamente all'asse Z e puÃ² ruotare attorno a questo asse.

Al gruppo portautensile 10 Ã ̈ associato un utensile di lavorazione 11. A titolo di esempio, l'utensile di lavorazione 11 Ã ̈ qui rappresentato in forma di una fresa a disco per compiere delle operazioni di taglio, ma potrebbe essere un qualsiasi altro utensile di lavorazione noto, come ad esempio una fresa a candela, una mola, etc.

Con riferimento alle figure 2-8, il gruppo portautensile 10 comprende essenzialmente un elettromandrino 12 atto ad azionare in rotazione l'utensile di lavorazione 11 ad esso associato. L'elettromandrino 12 Ã ̈ azionato a sua volta da un motore 17. Preferibilmente, 1'elettromandrino 12 Ã ̈ supportato dal corpo di supporto 13 dell'apparato di movimentazione 1 solidale con l'albero 3. In particolare 1'elettromandrino 12 Ã ̈ supportato, tramite perni di rotazione 15, girevole attorno ad un rispettivo asse di rotazione E-E, perpendicolare all'asse verticale Z. In pratica 1'elettromandrino 12 e l'utensile 11 sono ribaltabili rispetto al corpo di supporto 13. In questo senso il gruppo portautensile 10 Ã ̈ ruotabile attorno all'asse E-E (il corpo di supporto 13 invece non ruota attorno allo stesso asse E-E). Preferibilmente il corpo di supporto 13 ruota solidalmente all'albero 3 attorno all'asse Z. Il gruppo portautensile comprende quindi almeno gli elementi 11, 12, 14, 15, 17, ma non il corpo di supporto 13 che fa parte dell'apparato di movimentazione. Nella forma di realizzazione qui illustrata, il gruppo portautensile 10 comprende un motore 14 atto a movimentare 1'elettromandrino 12 attorno all'asse di rotazione E-E per variare l'angolo di inclinazione dell'elettromandrino 12 rispetto all'albero 3. In questo modo l'utensile di lavorazione 11 puÃ² essere movimentato secondo una ulteriore direzione di movimentazione, indicata nelle figure con R, per realizzare agevolmente, ad esempio, tagli inclinati o sagomature di profili.

A seconda dei casi, l'utensile di lavorazione 11 puÃ² essere almeno in parte coperto da un carter di protezione 16 come mostrato nelle figure ed in particolare in figura 4.

La macchina 100 comprende un gruppo manipolatore 20 avente la funzione di trattenere la lastra 200 sospesa rispetto al piano di lavoro 102, consentendone il riposizionamento. Nella forma di realizzazione mostrata nelle figure, il gruppo manipolatore 20 Ã ̈ di tipo pneumatico e comprende mezzi di presa provvisti di una o piÃ¹ ventose ad attivazione pneumatica, ribaltabili tra una posizione iniziale non operativa, in cui le ventose non possono interagire con la lastra 200 indipendentemente dalla posizione dell'albero 3, e.una posizione finale operativa, in cui le ventose possono entrare in contatto con la superficie superiore della lastra 200 quando l'albero 3 viene abbassato lungo l'asse Z sulla stessa lastra 200.

In una forma di realizzazione, non mostrata nelle figure allegate, i mezzi di presa del gruppo manipolatore 20 comprendono una piastra 21 e le ventose sono ricavate in tale piastra. La piastra 21 Ã ̈ incernierata o imperniata all'apparato di movimentazione 1, ad esempio ad un suo carter di protezione esterno o direttamente al corpo di supporto 13.

Preferibilmente, come mostrato nelle figure 1-8, ed in particolare nelle figure 4-7, i mezzi di presa del gruppo manipolatore 20 comprendono una piastra 21 e le relative ventose, e la piastra 21 Ã ̈ fissata in modo solidale al gruppo portautensile 10 ed Ã ̈ ruotabile con esso attorno all'asse E-E. Con riferimento alle figure 4 e 5, nell'esempio mostrato lÃ piastra 21 Ã ̈ fissata con viti al carter 16 di copertura dell'utensile 11.

La prima posizione non operativa della piastra 21 Ã ̈ verticale, come mostrato nelle figure 1, 2 e 7, e corrisponde ad una posizione di lavoro dell'utensile 11 che resta rivolto verso la superficie superiore della lastra 200; la seconda posizione operativa della piastra 21 Ã ̈ orizzontale e ortogonale all'albero 3, come mostrato nelle restanti figure, e corrisponde ad una posizione non operativa dell'utensile 11, che resta parallelo alla superficie superiore della lastra 200.

La rotazione del gruppo portautensile 10, e quindi dei mezzi di presa 20 puÃ² preferibilmente variare tra circa 0° e circa 90°. Preferibilmente, come nel caso mostrato nelle figure allegate, il motore 14 che impartisce la rotazione Ã ̈ almeno in parte integrato con almeno uno dei perni di rotazione 15. Preferibilmente, il motore 14 Ã ̈ un motore brushless. Inoltre, il motore 14 comprende preferibilmente un riduttore (non mostrato nelle figure).

Le ventose sono definite dalla piastra 21 e da una o piÃ¹ guarnizioni che delimitano una o piÃ¹ aree sulla superficie della piastra 21 (la superficie che puÃ² essere rivolta parallelamente alla superficie superiore della lastra 200). Le aree intercettate dalle guarnizioni hanno un perimetro chiuso, ad esempio circolare, rettangolare, o di forma diversa.

Con riferimento alla figura 7, la piastra 21 del gruppo manipolatore 20 comprende due guarnizioni 22 e 23 inserite in apposite scanalature ricavate nel materiale della stessa piastra 21. Le guarnizioni 22 e 23 intercettano corrispondenti porzioni sostanzialmente rettangolari della superficie della piastra 21. Il gruppo manipolatore comprende inoltre uno o piÃ¹ condotti 26 d'aspirazione dell'aria che si aprono nelle suddette porzioni. Inoltre, sulla superficie della piastra 21 sono ricavate scanalature superficiali 25 che collegano diversi punti della superficie con l'imboccatura 24 dei condotti 26 d'aspirazione dell'aria.

Quando la piastra 21 Ã ̈ nella posizione operativa, e quindi orizzontale, e viene portata dall'apparato di movimentazione 1 in battuta contro la superficie superiore della lastra 200, l'aspirazione dell'aria attraverso i condotti 26 genera una depressione nei volumi delimitati dalla stessa lastra 200, dalle guarnizioni 22, 23 e dalla piastra 21. La depressione Ã ̈ regolata per ottenere un efficace effetto ventosa che consente di sollevare la lastra 200 lungo l'asse Z insieme al gruppo portautensile 10.

Il gruppo manipolatore 20 comprende inoltre una o piÃ¹ valvole d'intercettazione 27 del flusso d'aria lungo i condotti d'aspirazione 26. L'aspirazione Ã ̈ preferibilmente generata da una pompa o da un sistema Venturi, esterni o dello stesso gruppo manipolatore (non mostrata), ai quali sono connessi i condotti 26. Le valvole d'intercettazione 27 sono preferibilmente elettrovalvole e possono essere comandate ciascuna in modo indipendente dalle altre per causare la depressione in una sola delle ventose, ad esempio nella ventosa definita dalla guarnizione 22, o in entrambe. Le elettrovalvole sono mostrate esterne alla piastra 21, ma in alternativa possono essere predisposte sulla stessa piastra 21 o in un vano ad essa associato o sul carter 16 del gruppo portautensile 10.

La macchina 100 comprende anche un'unitÃ di comando e controllo 103 (figura 1) dotata di un'interfaccia operatore. L'unitÃ 103 Ã ̈ programmata per azionare l'apparato di movimentazione 1, il gruppo portautensile 10 e i mezzi di presa 20.

VerrÃ ora descritta una forma di attuazione preferita del metodo per la lavorazione di materiali in blocco o lastra secondo l'invenzione, attuabile per mezzo della macchina 100 sopra descritta.

II metodo comprende essenzialmente la fase di predisporre il blocco o lastra 200 da lavorare sul piano di lavoro 102 e successivamente la fase di movimentare l'utensile di lavorazione 11 associato al gruppo portautensile 10 per eseguire una lavorazione sul blocco o lastra 200. Questa fase di movimentazione Ã ̈ realizzata per mezzo dell'apparato di movimentazione 1 del gruppo portautensile 10, piÃ¹ sopra descritto.

Il metodo comprende inoltre la fase di modificare la posizione del blocco o lastra 200 sul piano di lavoro 102, ovvero la fase di riposizionamento del blocco o lastra 200. Questa fase Ã ̈ realizzata per mezzo del gruppo manipolatore 20.

Quando si rende necessario il riposizionamento della lastra 200, l'unitÃ 103 attiva il gruppo manipolatore 20, che inizialmente si trova nella configurazione mostrata nelle figure 1-2 e 7-8. L'utensile 11, sollevato rispetto alla lastra 200, Ã ̈ rivolto verso di essa e la piastra 21 Ã ̈ verticale e non puÃ² entrare in contatto con la lastra 200.

L'utensile 11 occupa una determinata posizione lungo l'asse Z rispetto al corpo di supporto 13 dell'apparato di movimentazione.

Il gruppo manipolatore 20 viene attivato ruotando i mezzi di presa, ovvero la piastra 21 e le relative ventose, nella posizione operativa, orizzontale e prossimale rispetto alla lastra 200, mostrata nelle figure 3-6. Preferibilmente, una volta ruotata, la piastra 21 occupa la posizione che aveva precedentemente l'utensile 11 lungo l'asse Z rispetto al corpo di supporto 13 dell'apparato di movimentazione 1. L'unitÃ di controllo 103 comanda l'apparato di movimentazione 1 per portare la piastra 21 in battuta contro la lastra 200, comprimendo almeno in parte le guarnizioni 22, 23. La stessa unitÃ 103 comanda l'apertura delle valvole 27 per ottenere l'aspirazione dell'aria e creare la depressione necessaria a ottenere un effetto ventosa efficace rispetto al peso della lastra 200. In questa configurazione la lastra resta vincolata alla piastra 21 per effetto della depressione e viene spostata dall'apparato di movimentazione 1 nella nuova posizione prevista in base alle coordinate X, Y e Z e in base alla rotazione attorno all'asse Z programmate nell'unitÃ 103. Quando il riposizionamento della lastra Ã ̈ stato completato, l'unitÃ di controllo comanda la chiusura delle valvole 27.

Conseguentemente si ottiene il recupero della pressione nelle ventose della piastra 21 e il rilascio della lastra; la piastrÃ 21 Ã ̈ ora svincolata dalla lastra 200 e il gruppo manipolatore 20 puÃ² essere allontanato da questa e disattivato.

La disattivazione del gruppo manipolatore 20 prevede la rotazione attorno all'asse E-E per riportare la piastra 21 nella posizione iniziale descritta sopra e contestualmente posizionare l'utensile 21 pronto per l'uso.

Vantaggiosamente il riposizionamento della lastra 200 e ottenuto senza aggravio di calcoli per l'unitÃ di controllo 103, semplicemente sfruttando lo stesso sistema di riferimento X, Y, Z e i relativi algoritmi e senza che occorra una struttura indipendente per il supporto del gruppo manipolatore.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina (100) per la lavorazione di materiali in blocco o in lastra (200) comprendente: a) un gruppo portautensile (10) movibile sopra un piano di lavoro esterno (102), parallelamente e ortogonalmente al piano di lavoro (102); b) un gruppo manipolatore (20) accoppiato a detto gruppo portautensile (10), e comprendente mezzi di presa (21, 22, 23) di un materiale in blocco o in lastra (200) da lavorare; in cui detti mezzi di presa (21, 22, 23) sono mobili tra una prima posizione non operativa, distale rispetto al piano di lavoro (102), e una seconda posizione operativa, prossimale rispetto al piano di lavoro (102); caratterizzata dal fatto che detti mezzi di presa (21, 22, 23) sono ruotabili tra detta prima posizione non operativa e detta seconda posizione operativa.
2. Macchina (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detto gruppo portautensile (10) Ã ̈ traslabile lungo due assi X e Y ortogonali tra loro e paralleli al piano di lavoro (102) ed Ã ̈ traslabile lungo un asse Z ortogonale a detti assi X e Y, e detti mezzi di presa (21, 22, 23) sono ruotabili attorno ad un asse E-E ortogonale a detto asse Z.
3. Macchina (100) secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, comprendente inoltre un apparato di movimentazione (1) di detto gruppo portautensile (10) e una struttura (104) di supporto dell'apparato di movimentazione (1) e del gruppo portautensile (10) sopra detto piano di lavoro (102), e in cui detti mezzi di presa (21, 22, 23) sono accoppiati solidali al gruppo portautensile (10).
4. Macchina (100) secondo la rivendicazione 3, in cui a sua volta il gruppo portautensile (10) Ã ̈ imperniato al corrispondente apparato di movimentazione (1) ed Ã ̈ ruotabile tra una posizione operativa, in cui l'utensile (11) puÃ² interagire con il blocco o la lastra (200) in lavorazione e i mezzi di presa (21, 22, 23) si trovano nella relativa prima posizione non operativa, e una seconda posizione non operativa, in cui l'utensile (11) non puÃ² interagire con il blocco o la lastra (200) e i mezzi di presa (21, 22, 23) si trovano nella relativa seconda posizione operativa.
5. Macchina (100) secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi di presa (21, 22, 23) e detto gruppo portautensile (10) ruotando descrivono corrispondenti archi di circonferenza.
6. Macchina (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la rotazione di detti mezzi di presa (21, 22, 23) Ã ̈ compresa tra 0° e 90°.
7. Macchina (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, in cui il gruppo portautensile (10) Ã ̈ ruotabile attorno a detto asse Z.
8. Macchina (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-7, in cui detti mezzi di presa (21, 22, 23) sono di tipo pneumatico.
9. Macchina (100) secondo la rivendicazione 8, in cui detti mezzi di presa comprendono almeno una piastra (21), provvista di almeno una ventosa (21, 22; 21, 23), e detto gruppo manipolatore (20) comprende uno o piÃ¹ condotti (26) d'aspirazione dell'aria che si aprono in ciascuna ventosa.
10. Macchina (100) secondo la rivendicazione 9, in cui detto gruppo manipolatore (20) comprende una o piÃ¹ valvole (27) di intercettazione di detti condotti d'aspirazione (26).
11. Macchina (100) secondo la rivendicazione 10, in cui dette valvole (27) sono elettrovalvole azionabili da un'unitÃ di controllo e comando esterna.
12. Macchina (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-11, comprendente un'unitÃ (103) di controllo e comando dei movimenti di detto gruppo portautensile (10) e detto apparato di movimentazione (1) rispetto al piano di lavoro esterno (102), e dei movimenti di detti mezzi di presa (21, 22, 23).
13. Metodo per la lavorazione di materiali in blocco o lastra comprendente le fasi di: a) predisporre un piano di lavoro (102) e posizionare su di esso un blocco o una lastra (200) da lavorare; b) movimentare il blocco o lastra (200) in lavorazione sul piano di lavoro (102), c) eseguire una lavorazione su detto blocco o lastra (200), in cui detta fase b) Ã ̈ attuata per mezzo di una macchina (100) per la lavorazione di materiali in blocco o in lastra (200) comprendente un gruppo portautensile (10), movibile parallelamente e ortogonalmente a detto piano di lavoro (102), e un gruppo manipolatore (20), a sua volta comprendente mezzi di presa (21, 22, 23) del blocco o lastra (200), e in cui il gruppo portautensile (10) e il gruppo manipolatore (20) sono accoppiati, e in cui detti mezzi di presa (21, 22, 23) sono movibili tra una prima posizione non operativa, distale rispetto al blocco o lastra (200), e una seconda posizione operativa, prossimale rispetto al blocco o lastra (200); caratterizzato dalla fase d) ruotare detti mezzi di presa (21, 22, 23) tra detta prima posizione non operativa e detta seconda posizione operativa.
14. Metodo secondo la rivendicazione 13, in cui detta fase d) comprende la fase: di) ruotare il gruppo portautensile (10) a partire da una prima posizione operativa, in cui un suo utensile (11) puÃ² interagire con il blocco o lastra (200), in una seconda posizione non operativa, in cui l'utensile (11) non puÃ² interagire con il blocco o lastra (200).
15. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 13-14, in cui detti mezzi di presa (21, 22, 23) sono di tipo pneumatico e la fase b) comprende la fase di attivare o disattivare i mezzi di presa (21, 22, 23) per trattenere o rilasciare, rispettivamente, il blocco o la lastra (200) rispetto agli stessi mezzi di presa (21, 22, 23) .
16. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 13-15, in cui detti mezzi di presa (21, 22, 23) sono solidali in rotazione al gruppo portautensile attorno ad un asse orizzontale E-E.
17. Metodo secondo la rivendicazione 16, comprendente le fasi di: - ruotare i mezzi di presa (21, 22, 23) nella relativa seconda posizione operativa e contestualmente ruotare il gruppo portautensile (10) nella relativa seconda posizione non operativa; - portare i mezzi di presa (21, 22, 23) in battuta contro la superficie del blocco o lastra (200) che si trova sul piano di lavoro (102) in una posizione iniziale; - attivare i mezzi di presa (21, 22, 23) per trattenere il blocco o la lastra (200); - riposizionare il blocco o la lastra (200) sul piano di lavoro (102) spostando i mezzi di presa (21, 22, 23) parallelamente e/o ortogonalmente al piano di lavoro (102) e/o ruotandoli attorno alla verticale, e - disattivare i mezzi di presa (21, 22, 23) per rilasciare il blocco o la lastra (200) nella nuova posizione finale.
18. Metodo secondo la rivendicazione 17, in cui detta fase c) comprende le fasi di: - ruotare il gruppo portautensile (10) nella relativa prima posizione operativa e contestualmente ruotare i mezzi di presa (21, 22, 23) nella relativa prima posizione non operativa; - portare un utensile (11) del gruppo portautensile (10) in battuta contro la superficie del blocco o lastra (200) che si trova sul piano di lavoro (102); attivare l'utensile (11) e, se necessario, spostare gruppo portautensile (10).