ITTV20130202A1 - Macchina per l'assemblaggio tramite ribattitura - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DI INVENZIONE INDUSTRIALE

Avente per titolo: MACCHINA PER L’ASSEMBLAGGIO TRAMITE RIBATTITURA,

STATO DELLA TECNICA

Per poter assemblare un prodotto, la prima operazione da fare è sempre la realizzazione dei singoli pezzi e successivamente l'assemblaggio fra loro, ottenendo in taf modo il prodotto desiderato.

L'assemblaggio con la tecnica della ribattitura realizzato in modo tradizionale ha tempi di realizzo molto lunghi (maggiori anche dell' 80%) e necessita di manodopera molto qualificata.

Tale sistema di assemblaggio si ottiene attraverso le seguenti operazioni:

1. foratura degli elementi dì base,

2, realizzazione della presa di ribattitura sull'elemento (perpendicolare o tangenziale),

3. riscaldo locale a 1000 gradi ca. dell’elemento di ribattere,

4, esecuzione della ribattitura, che consente dì ottenere l'unione dei due elementi.

Tra i metodi che spesso sono utilizzati per l'assemblaggio di questi prodotti c’è anche quello ottenuto tramite elettrosaldatura. Questo metodo però molto spesso non viene accettato dalla committenza per ragioni estetiche ed artistiche poiché considerato contrario ai metodi tradizionali e pertanto non collocabile in determinati contesti.

PRESENTAZIONE DELLA MACCHINA DA BREV ETTARE

La macchina oggetto del presente deposito è atta all'assemblaggio di pannelli destinati prevalentemente all'uso edilizio, e precisamente:

- ringhiere di protezione

- ballatoi

- inferriate

- ringhiere di cinta ecc.

Mediante questa macchina si realizza un innovativo metodo di assemblaggio, alternativo a quelli tradizionali.

La macchina qui descritta permette di fare l'unione di vari componenti posizionati perpendicolarmente, oppure tangenti fra loro, a mezzo della tecnica della ribattitura.

Rimane comunque possibile la realizzazione di prodotti per usi diversi, purché compatibili con le caratteristiche della macchina.

Un’importante peculiarità di questa macchina risiede nella sua totale assenza di emissione di fumi tossici o polveri sottili. Ogni lavorazione quindi che la macchina effettua non produrrà alcun tipo di inquinamento per il personale e per Γ ambiente.

Illustrazione dettagliata della macchina

1. Telaio di base (vedi tavola n. AR-43).

La macchina poggia su un telaio a base rettangolare ottenuto usando barre di acciaio commerciale, quali profili a “U” e ad “angolo” propriamente dimensionati ed elettrosaldati nei punti d'obbligo.

Per una perfetta stabilità a contatto col pavimento abbiamo inserito quattro livellatori ammortizzanti ottenendo cosi un perfetto livellamento ed una buona aderenza al pavimento.

2. Guide per il movimento trasversale (vedi tavola n. AR-0 1 ).

Sul telaio sopra illustrato sono state fissate trasversalmente quattro barre tonde rettificate poiché su di esse andranno a scorrere in senso traversale le guide di scorrimento che più avanti Vi illustreremo.

Dette barre sono fissate al telaio con appositi supporti per un giusto rapporto tra il rettificato e la carpenteria di base.

3. Tramoggia di raccolta liquidi e solidi (vedi tavola n. AR-46).

Tra i due componenti sopra descritti è stata inserita una tramoggia realizzata in lastra di inox. Questa è convergente al centro poiché ha la funzione di raccolta dei trucioli, residui delle forature e dei relativi lubrificanti.

Sotto dì essa sono state applicate due casse, sempre in inox, estraibili per l'asporto dei trucioli.

4. Guide di scorrimento longitudinali (vedi tavola n. AR-45).

Le guide di scorrimento sono co Negate con apposite bronzine alle quattro barre già fissate al telaio poste trasversalmente come descritto al punto 2. Queste guide sono composte da cinque barre piatte di tre dimensioni con sezioni diverse ed unite meccanicamente tra loro; quella maggiore ha la funzione di base mentre le altre sono poste perpendicolarmente a questa formando così un unico corpo con tre canali dì dimensioni diverse (per praticità questi tre canali verranno chiamati L, M e N). I cinque elementi che compongono la guida sono stati prima dell'unione lavorati a macchina utensile per creare su di essi, oltre alla precisione, le sedi di scorrimento degli organi di movimento. Ogni canale ha una sua funzione precisa:

- canale N: contenimento del carro di scorrimento e della vite che aziona il suo spostamento,

* canale M: raccolta trucioli e liquido lubrificante, comprende inoltre il collegamento di rinforzo tra canale N e L, ;- canale L: contenimento corpi di fissaggio e cambiamento interassi e fissaggio di questi alla guida (si veda paragrafi 7.1 e 7.2) . ;5. Carro operativo di scorrimento (vedi tavola n. AR-01). ;Il carro operativo è collocato sulle apposite sedi ricavate sulle guide del canale N, come indicato nel paragrafo 4. ;Questo è composto da una piastra d<'>acciaio rettangolare opportunamente dimensionata e lavorata. Questo carro è cosi denominato poiché monta su quattro rulli ammortizzati e transita su tutta la lunghezza della guida. La sua funzione è di trasporto di tutti gli organi di lavoro, e precisamente: alimentatore chiodi, trapano e pressa di inserimento degli stessi. Su di esso inoltre sono stati fissati quattro pistoni oleodinamici (a semplice effetto) aventi la funzione di bloccaggio del medesimo nei tempi di fermo, per consentire le operazioni di foratura e ribattitura. Sono il carro trova alloggio la vite di spostamento, collegata al carro a mezzo apposita chiocciola. La vite è supportata alle estremità della guida ed è collegata al motore elettrico (Brayton). ;6. Spostamento delle guide in senso trasversale simultaneo (vedi tavola n. AR-01 ). ;Questo movimento di allargamento e restringimento consente la variazione della distanza fra le guide, ed avviene per mezzo di organi meccanici di trasmissione azionati da un unico motore oleodinamico posto in posizione centrale. E’ importante considerare che le guide in questione hanno anche la funzione di bloccare, in senso trasversale, gli elementi che andiamo a lavorare. ;7. Registrazione interassi (vedi tavola n. AR-44). ;1 prodotti che si ottengono dalla presente macchina possono essere delle più svariate misure, si è studiato pertanto un sistema molto flessibile d’impostazione dimensionale pre-produttiva, ;I relativi meccanismi che si trovano alloggiati nel canale L, sono costituiti da tre gruppi di movimentazione, e precisamente: ;I. bloccaggio e sbloccaggio dei corpi da registrare, ;II. registrazione interasse di questi, ;II. spostamento in senso longitudinale dei corpi già registrati. ;Queste manovre sono semplici e veloci, e sono effettuate tramite una semplice manovella. ;I corpi soggetti a registrazione sono 25 ca. per guida, inseriti nel canale L e distribuiti con misura ben precisa lungo la guida di scorrimento. Questi corpi di lavoro, oltre ai congegni di spostamento, sono muniti anche di quelli per il bloccaggio dei materiali che andiamo a lavorare. ;Ogni corpo di fissaggio è formato dai seguenti componenti: ;1 . corpo primario, un parallelepipedo forato a due dimensioni, ;2. bussola filettata dx e sx con foro passante esagonale, ;3. due ghiere di bronzo filettate, un dx e un sx, ;4. una placca prismata di raccordo e appoggio, ;5. morsetto porta pistone, ;6. pistone oleodinamico, ;7. due ruliini di acciaio, ;8. spina di acciaio porta rullino, ;9. vite passante di unione, ;10. due grani di fissaggio ghiere. ;Funzionamento e scopi (vedi tavola AR-01 e AR-44): ;Le ghiere di bronzo sono bloccate tramite i grani nell'apposita sede del corpo primario, su di esse sono avvitate le bussole filettate e dentro a quest' ultime è inserita una barra in acciaio esagonale che percorre tutta la guida di scorrimento, ed è supportata alle due estremità. Facendo ruotare la barra esagonale, ruotano di conseguenza anche le bussole, e poiché queste sono filettate una dx e una sx, i corpi primari sì avvicinano o si allontanano tra loro a seconda del senso di rotazione, in modo simultaneo e con assoluta precisione. Inoltre la vite passante unisce il tutto creando un corpo unico. ;7.1. Bloccaggio e sbloccaggio dei corpi registrati. ;Per eseguire in modo appropriato Π lavoro che stiamo svolgendo, è indispensabile che il materiale da lavorare sia perfettamente bloccato alla macchina poiché su di esso si scaricheranno delle forti spinte, soprattutto nella fase di inserimento dei chiodi. Per ottenere questo efficace bloccaggio, abbiamo ideato i seguenti componenti: ;I. due cunei molto acuti con relativa sede per il lardone (vedi disegno n. AR-42), ;II. due lardoni di bronzo (vedi tavola n. AR-42), ;III. una vite a passo fine e diametro appropriato (vedi disegno n. AR-35), IV. un elemento di raccordo tra i cunei, forato e filettato, ;V. carrello supporto cunei (vedi tavoa AR-41). ;Funzionamento e scopi: ;Internamente alle guide di scorrimento, come descritto al punto 4, sono ricavate le sedi coniche per l’alloggio dei cunei e dei relativi lardoni, detti cunei nella parte inferiore scorreranno su dei ruliini (che verranno descritti più avanti nella movimentazione n.l). Lo spostamento di chiusura o apertura avviene facendo ruotare la vite mediante la manovella, spingendo i cunei verso lo spazio ridotto per ottenere la chiusura, in direzione contraria per avere l'apertura. ;7.2. Spostamento del gruppo di lavoro. ;La terza movimentazione ha la funzione di spostamento dei gruppi di lavoro e precisamente quelli descritti al punto 7.1. Per ottenere quest'operazione abbiamo realizzato i seguenti componenti: ;- una barra filettata a passo fine, ;- un corpo forato e filettato per la barra, ;- un albero di trasmissione. ;Funzionamento e scopi: ;Dopo ogni cambio di interasse il campo di lavoro ha subito una variazione della sua lunghezza, pertanto è indispensabile, prima di avviare la successiva lavorazione, riportare tutti gli organi di lavoro al punto 0, cioè al punto dì partenza. ;Per ragioni produttive potrebbe essere indispensabile disporre i due gruppi dì lavoro sfalsati fra loro (es. pannelli inclinati}. Anche quesfultima operazione è ottenuta manualmente, con l'ausilio della manovella. ;8. Componenti dì foratura e ribattitura. ;Sul carro operativo di scorrimento, descritto al punto 5, sono fìssati un trapano e una pressa (registrabili fra loro), che hanno la funzione rispettivamente di foratura e di inserimento dei chiodi negli appositi fori , Il trapano ha le seguenti caratteristiche: rotazione elettrica e avanzamento/ arretramento oleodinamico, entrambe sono regolabili in funzione del diametro di foratura. ;La pressa di inserimento chiodo è costituita essenzialmente da un pistone oleodinamico alla cui estremità anteriore è stato fissato un congegno per il ricevimento e Γ allineamento del chiodo e per facilitarne la penetrazione di questo negli appositi fori. Sempre nella parte anteriore è stata montata una fotocellula la cui funzione è di garantire inequivocabilmente la presenza del chiodo che, una volta accertata, consente la spinta dello stesso nella sua sede. ;9. Stoccaggio e fornitura dei chiodi alla macchina. ;Come relazionato nella presentazione delta macchina, l'unione dei vari componenti da assemblare avviene mediante ribattitura, è quindi indispensabile disporre di un alimentatore per i chiodi, che è stato installato sul carro in posizione elevata rispetto alla base, per favorire così il percorso del chiodo stesso dal suo contenitore fino alla zona di inserimento. L'alimentatore in questione è così formato: ;1. un vibratore elettrico per allineamento dei chiodi, ;2. un congegno meccanico per consentire il passaggio e lo scorrimento del chiodo, ;3. un tubo di percorso obbligato del chiodo alla pressa, ;4. un dispositivo pneumatico per creare una spinta d'aria al fine di imprimere maggiore velocità al chiodo. ;I movimenti sopra descritti sono tutti azionati mediante elettrovalvole pneumatiche. ;DESCRIZIONE E FUNZIONAMENTO DELLA MACCHINA ;Come accennato precedentemente, l’assemblaggio tradizionale è caratterizzato da tempi lunghi di realizzo e necessità di manodopera qualificata, ragioni queste che ci hanno spinto a ricercare metodi alternativi e più efficienti di assemblaggio, senza far venir meno la qualità del prodotto finito. ;Con la macchina che abbiamo ideato si vanno a eliminare tutte le operazioni descritte al primo capitolo, poiché è sufficiente posizionare gli elementi da assemblare nelle apposite sedi e azionare la stessa ottenendo così ['esecuzione automatica dell’assemblaggio. ;Il metodo che proponiamo (già sperimentato) è stato così ideato: ;1. foratura simultanea dei due elementi da unire. ;2. inserimento forzato dì un chiodo nel foro precedentemente fatto. ;Il chiodo, di dimensione adeguata, che andiamo ad inserire (con spinta oleodinamica) nei due elementi forati è in acciaio temperato e zigrinato elicoidalmente con passo appropriato in modo che, penetrando nella sua sede, ruoterà su sé stesso creando così la maschiatura (o filettatura) e conseguentemente l’unione tra gli elementi che vogliamo unire. ;La macchina in questione esegue tutte queste operazioni automaticamente una volta impostata e programmata. ;Tra i vari elementi che compongono questa macchina, importanti sono senz’altro le guide di scorrimento che permettono il movimento del carro sul quale sono stati installati i meccanismi operativi di foratura e ribattitura. ;Data la loro struttura e forma, in queste guide trovano alloggio i congegni meccanici e oleodinamici che ci consentono di eseguire le seguenti operazioni pre-produttive: ;1. Impostazione sul quadro elettrico della distanza fra loro dei punti di ribattitura (interasse). ;2. Registrazione manuale dei corpi di fissaggio con distanza fra loro pari a quella imposta precedentemente. ;3. Posizionamento dei corpi sopracitati nei punto ideale di lavoro in senso longitudinale»mediante lo scorrimento sulle guide. ;4. Bloccaggio di tutto alle guide di scorrimento. ;5. Registrare alla misura prestabilita le guide di scorrimento in senso traversale (quest'operazione si ottiene mediante motore oleodinamico). ;6. Collocamento dei materiali da assemblare nelle apposite sedi. ;7. Bloccaggio di questi ultimi alla macchina (oleodinamicamente). ;8. Azionamento dell’assemblaggio. ;CAPACITA* PRODUTTIVA DELLA MACCHINA

Il presente trovato è fortemente flessibile nella sua impostazione dimensionale, i prodotti realizzati possono variare sempre di misura a seconda della loro collocazione. Ciò avviene grazie ad un sistema veloce, efficiente e soddisfacente di variazione della distanza tra i punti di unione degli elementi che vengono assemblati (interasse)

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Macchina per assemblaggio tramite ribattitura caraterizzata dal fato di essere costituita da: - Impianto idraulico, alimentato da una centralina a elettrovalvole. - Serie di corpi di fissaggio che permettono il fissaggio simultaneo degli elementi orizzontali dei prodotti da assemblare, e successivamente di quelli verticali. - Testa foratrice che, posta su di un carro, permette la foratura simultanea degli elementi orizzontali e verticali dei prodoti da assemblare. - Dispositivo vibratore per posizionamento chiodi che, posto sul medesimo carro del dispositivo precedente, fornisce alla testa pressa chiodi, i chiodi atti all’assemblaggio. - Testa pressa chiodi che, posta sul medesimo carro dei dispositivi precedenti, spinge il chiodo nella sede precedentemente forata consentendo l’assemblaggio degli elementi orizzontali e verticali.
2. 2. Macchina per assemblaggio tramite ribattitura come da rivendicazione 1 caratterizzata da una serie di corpi di fissaggio, distribuiti lungo una guida dì scorrimento, cosi tonnati: - corpo primario, un parallelepìpedo porta bussole, - bussola filettata dx e sx con foro passante esagonale, - due ghiere dì bronzo filettate, un dx e un sx, - una placca prismata di raccordo e appoggio, - morsetto porta pistone, - pistone oleodinamico, - due rullini di acciaio, - spina di acciaio porta rullino, - vite passante di unione, WHIH - due grani di fissaggio ghiere.
3. 3. Macchina per assemblaggio tramite ribattitura come da rivendicazioni 1.2. caratterizzata da una testa foratrice e da una testa pressa chiodi montate su di un carro alimentato da una vite longitudinale con -avanzamento idraulico.
4. 4, Macchina per assemblaggio tramite ribattitura come da rivendicazioni 1.2.3. caratterizzata da una testa pressa chiodi costituita da un pistone oleodinamico alla cui estremità anteriore è fissato un congegno per li ricevimento e al lineamento dei chiodi e facilitare la penetrazione di questi negli appositi fori. Tale dispositivo è composto da: - un vibratore elettrico per allineamento chiodi; - un congegno meccanico per consentire il passaggio e lo scorrimento del chiodo; - un tubo di percorso obbligato del chiodo alla pressa; - un dispositivo pneumatico generante una spinta d’aria al fine di imprimere maggiore velocità al chiodo;