ITUA20163893A1

ITUA20163893A1 - Pressa piegatrice con dispositivo di cambio degli utensili e relativo metodo di cambio

Info

Publication number: ITUA20163893A1
Application number: ITUA2016A003893A
Authority: IT
Inventors: Fabrizio Paoletti
Original assignee: Fabrizio Paoletti
Priority date: 2016-05-27
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2017-11-27

Description

PRESSA PIEGATRICE CON DISPOSITIVO DI CAMBIO

DEGLI UTENSILI E RELATIVO METODO DI CAMBIO

Il presente trovato si riferisce al settore delle presse piegatrici per lamiere metalliche e concerne una pressa piegatrice con dispositivo di cambio utensili e relativo metodo di cambio.

La sostituzione degli utensili su una pressa piegatrice è stata oggetto in anni recenti di notevole automazione con l’obiettivo di rendere la pressa rapidamente riconfigurabile al termine della lavorazione di un lotto di specifici prodotti e prima dell'inizio della lavorazione, sulla stessa pressa, di un successivo lotto di prodotti diversi.

La tecnica nota conosce già diversi sistemi di cambio utensile congegnati per consentire il cambio degli utensili durante il periodo di non produttività della pressa, ovvero nel periodo di tempo in cui l'operatività della pressa è temporaneamente sospesa per permettere l'estrazione dalla macchina di un pezzo finito e l'approntarvi un semilavorato destinato a ricevere, successivamente, le operazioni di piegatura necessarie per realizzare un nuovo prodotto.

Al variare di molteplici parametri di lavorazione tra i quali rientrano ad esempio le dimensioni, il peso, la geometria dei prodotti in lavorazione ecc., l'intervallo di tempo disponibile per il cambio degli utensili può rivelarsi insufficiente per il completamento delle operazioni di un nuovo attrezzamento della pressa che, in generale richiede tempi notevolmente lunghi. In tal caso, il nuovo attrezzamento comporta dei tempi di attesa improduttivi per la macchina, che penalizzano l'economicità della produzione soprattutto quando i lotti di prodotti sono poco numerosi; questa condizione essendo peraltro divenuta norma assai frequente nelle moderne produzioni che sempre più frequentemente trattano piccole serie di prodotti se non, addirittura, delle campionature. Lo scopo del presente trovato è quello ovviare a tali inconvenienti mediante un approccio costruttivo che sia tale da rendere il cambio degli utensili, indifferente alla influenza dei parametri sopra indicati, e soprattuto tale da non interferire significativamente con il tempo di ciclo di ciascun prodotto.

In accordo con il trovato, tale risultato viene conseguito mediante una pressa piegatrice, secondo una delle rivendicazioni allegate, in cui le operazioni di cambio utensile sono eseguite in larghissima parte in tempo cosiddetto mascherato, ovvero durante l'operatività della macchina, così da rendere il cambio degli utensili di esecuzione rapidissima.

Le caratteristiche ed i vantaggi del trovato saranno più evidenti nella descrizione dettagliata che segue di un esempio di realizzazione del trovato illustrato nelle figure degli uniti disegni in cui:

- le figure 1 e 2 sono schemi semplificati che illustrano il principio di funzionamento di una convenzionale pressa piegatrice;

- la figura 3 è una rappresentazione schematica, prospettica, di una pressa piegatrice conforme alla presente invenzione ed illustrata con parti asportate per meglio evidenziarne delle altre;

- la figura 4 è uno schema fortemente semplificato di una pressa piegatrice con relativo dispositivo di cambio degli utensili, conforme al trovato;

- le figure da 5 a 13 sono schemi descrittivi di una successione di fasi che esplicita in dettaglio una possibile metodica di cambio degli utensili conforme al presente trovato.

Con riferimento alle figure degli uniti disegni, con (1) si è identificata nel suo insieme una pressa piegatrice per la lavorazione di prodotti lamierati metallici.

Come è noto, una pressa piegatrice è una macchina utensile che conforma manufatti mediante deformazione plastica permanente di un semilavorato di lamiera interposto tra due utensili (3,5) reciprocamente complementari (Figure 1 e 2). L'utensile (3) superiore è denominato anche punzone; quello inferiore (5) è denominato anche matrice. I due utensili (3,5) superiore ed inferiore sono recati rispettivamente da due tavole (2,4) rispettivamente superiore ed inferiore, le quali sono mobili, l'una contro l'altra, di moto relativo su un piano (6) di evoluzione in comune. Nella maggior parte dei casi la tavola (2) superiore è mobile, alternativamente, con velocità assoluta, mentre la tavola (3) inferiore è fissa.

La pressa (1) piegatrice ulteriormente comprende (Figura 3) un dispositivo indicato globalmente con (7) per il cambio automatizzato degli utensili (3 e 5) operatori. In Figura 4 si nota in particolare che il dispositivo (7) di cambio degli utensili (3,5) essenzialmente comprende un effettore, globalmente indicato con (8) ed una testata (9) che porta l'effettore (8) e che è mobile in modo da correlare la posizione di esso con il piano (6) di evoluzione della piegatrice (1) ed in opportuna correlazione di fase con l'operatività della medesima. Preferibilmente, formano parte del dispositivo (7) di cambio degli utensili (3,5) anche un manipolatore indicato globalmente con (20) ed un supporto di preparazione indicato globalmente con (17).

Preferibilmente, l'effettore (8) è congegnato in modo da poter espletare funzioni di presa e di rilascio degli utensili (3,5).

A tale scopo l'effettore (8) prevede, superiormente, una o più sedi (12) di ricevimento degli utensili (3) superiori della pressa (1). Le sedi (12) possono essere dislocate, su una linea di sviluppo orizzontale, ortogonale al piano (6) di evoluzione, come illustrato in Figura 4, potendo altresì svilupparsi, una a fianco dell'altra, anche parallelamente al piano (6) medesimo, come visibile in Figura 3.

Inferiormente, l'effettore (8) prevede la presenza di una pluralità di pinze (11) per la presa ed il rilascio di una pluralità di utensili (3,5) e, più in particolare degli utensili (5) inferiori, ovvero le matrici della pressa (1) piegatrice.

La testata (9) che porta l'effettore (8) è integrata in una barra (13) orizzontale la quale è sostenuta alle proprie estremità in guide (14) recate da fiancate (15) strutturali della pressa (1) piegatrice. Preferibilmente, le guide (14) sono strutturate per consentire alla barra (13) di traslare longitudinalmente a due direzioni di moto (10,16) reciprocamente ortogonali, una prima (10) delle quali è ortogonale anche al piano (6) di evoluzione delle tavole (2,4), la seconda (16) essendo invece parallela al sopra detto piano (6) di evoluzione.

In definitiva, per effetto delle mobilità possedute dalla barra (13) orizzontale - esplicitate su controllo di gestione di idonei mezzi equipaggianti la pressa (1) piegatrice, non rappresentati nei disegni - agli effettori (8) è concessa la possibilità di portarsi in avvicinamento al piano (6) di evoluzione delle tavole (2,4) e prendere parte al cambio dei relativi utensili (3,5) (come sarà meglio evidenziato nel seguito), oppure di essere allontanati da detto piano (6) per essere collocati in una posizione remota.

Quanto al manipolatore (20), che è preferibilmente un robot cartesiano collocato anch'esso tra le fiancate (15) strutturali della pressa (1) piegatrice, al di sopra della barra (13) orizzontale, detto robot svolge fondamentalmente il compito di provvedere alla preparazione e alla composizione delle diverse combinazioni operative di utensili (3,5) singoli o plurimi necessitate per ogni specifico lotto di prodotti da realizzare con la pressa (1) piegatrice. Tali operazioni sono svolte dal manipolatore (20) mediante prelievi e depositi di utensili (3,5) da idonei magazzini in dotazione alla pressa (1) piegatrice (non illustrati nei disegni) e mediante convenienti azioni del manipolatore (20) intese ad allocare o rimuovere detti utensili (3,5) sia rispetto alla testata (9) sia rispetto al supporto (17) di preparazione. E' da sottolineare che la formazione delle combinazioni operative di utensili (3,5) è eseguita dal manipolatore (20) durante la normale operatività delle pressa (1) piegatrice, ovvero in cosiddetto tempo mascherato rispetto al ciclo operativo. In altri termini la sosta lavorativa della pressa (1) piegatrice sarà correlata unicamente alla materiale sostituzione degli utensili (3,5), ma non riguarderà il lavoro preparatorio delle varie combinazioni che viene eseguito vantaggiosamente in sovrapposizione di tempi con l'operatività della pressa (1) piegatrice.

In corso d'uso della pressa (1) piegatrice conforme al presente trovato, un metodo di cambio degli utensili viene implementato attraverso una serie di fasi che sono esemplificate a titolo indicativo e non limitativo nelle Figure da 5 a 13.

In Figura 5, si nota che nell'ambito di una prima fase del metodo, il manipolatore (20) esegue la composizione della combinazione degli utensili (5) inferiori, ovvero delle matrici predisponendo le matrici medesime sul supporto (17) di composizione, che nello schema è rappresentato per semplicità in una conformazione ad un solo rango (18) di sedi (19), alternativa a quella a ranghi (18) doppi esemplificata nella Figure 4 e nella stessa Figura 3.

In Figura 6, il manipolatore (20) effettua la composizione degli utensili (3) superiori (punzoni) interagendo con la testata (9) e collocando i punzoni direttamente nelle sedi (12) dell'effettore (8).

In Figura 7 si nota che in una fase successiva, l'effettore (8) recante, superiormente un utensile (3) superiore, ovvero una combinazione di più punzoni, e recante inferiormente un utensile inferiore (5), ovvero una combinazione di matrici allineate e serrate dalla/e pinza/e (11), una volta che sia stato portato in allineamento con il piano (6) di evoluzione della pressa (6) piegatrice, si appresta a rilasciare l'utensile (5) inferiore nella corrispondente sede della tavola (4) inferiore della pressa (1).

In Figura 8 si nota che nella condizione di allineamento con il piano (6) di evoluzione gli utensili (5) inferiori vengono rilasciati, mentre la tavola (2) superiore della pressa si abbassa verso l'effettore (8) per la presa dell'utensile (3) superiore.

A questo punto, la lavorazione di un lotto di prodotti viene eseguita in modo sequenziale fino ad esaurimento della intera produzione richiesta. Durante tale produzione, il manipolatore (20) prepara una nuova combinazione di utensili (3,5) (Figura 9) con modalità identiche a quelle precedentemente illustrate. L'effettore (8) viene quindi posizionato come mostrato in Figura 10 in un assetto tale da portare in zona di lavoro la nuova combinazione di utensili (quella di Figura 9) e da ricevere gli utensili (3,5) ancora sulla pressa (1) per prelevarli e riportale nei relativi magazzini.

Con opportune movimentazioni dell'effettore (8) ovvero della barra (13), gli utensili (3,5) che hanno completato la lavorazione vengono accolti nella parte anteriore dell'effettore (8) (parte più a destra di Figura 10).

Dopodiché, come mostrato in Figura 11, gli utensili (3,5) destinati alla nuova lavorazione vengono associati alle tavole (2,4) superiore ed inferiore della pressa (1). Dopo l'allontanamento dell'effettore (8) dal piano (6) di evoluzione delle tavole (2,4), la lavorazione della pressa (1) viene ripresa, mentre, parallelamente, come mostrato nelle Figure 12 e 13 il manipolatore (20) provvede a scaricare l'effettore (8) degli utensili, superiore (3) ed inferiore (5) della precedente lavorazione e a deporli nei relativi magazzini.

Il trovato così concepito è suscettibile di evidente applicazione industriale; può essere altresì oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito delle rivendicazioni che seguono.

Tutti i dettagli possono essere sostituiti, inoltre, da elementi tecnicamente equivalenti

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Pressa piegatrice comprendente una tavola (2) superiore supportante almeno un utensile (3) superiore; una tavola (4) inferiore supportante almeno un utensile (5) inferiore; le quali sono mobili con moto relativo l'una rispetto all'altra lungo un piano (6) di evoluzione in comune; nonché un automatizzato dispositivo (7) di cambio di almeno uno di detti utensili (3,5) superiore ed inferiore; detta pressa (1) essendo caratterizzata dal fatto che detto dispositivo (7) di cambio di almeno uno di detti utensili (3,5) comprende un effettore (8), almeno di presa o rilascio di almeno un detto utensile (3,5); ed una testata (9), portante detto effettore (8), la quale è mobile in un verso e nel verso opposto di almeno una direzione (10) di traslazione ortogonale al piano (6) di evoluzione di dette tavole (2,4) per portarsi in corrispondenza del piano (6) medesimo e, viceversa, verso una posizione remota a detto piano (6) di evoluzione.
2. Pressa, secondo la rivendicazione 1 in cui dette tavole (2,4) superiore ed inferiore supportano rispettive combinazioni di utensili (3,5) superiori ed inferiori convenientemente scelti e reciprocamente affiancati in assetto correlato con detto piano (6) di evoluzione di dette tavole (2,4).
3. Pressa, secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto effettore (8) comprende almeno una pinza (11) di presa e rilascio di almeno un utensile (5) inferiore di detta pressa (1) piegatrice.
4. Pressa, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detto effettore (8) comprende almeno una sede (12) di ricevimento di almeno un utensile (3) superiore di detta pressa (1) piegatrice.
5. Pressa secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto effettore (8) comprende una pluralità di dette pinze (11) di presa e rilascio di una pluralità di detti utensili (3,5) inferiori di detta pressa (1) piegatrice.
6. Pressa, secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detto effettore (8) di presa comprende una pluralità di dette sedi (12) di ricevimento di almeno un utensile (3) superiore di detta pressa (1) piegatrice.
7. Pressa, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detta testata (9) è associata ad una barra (13) mobile in guida (14) tra fiancate (15) strutturali della pressa (1).
8. Pressa, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detta testata (9) è mobile nei due versi di una direzione di traslazione (16) sostanzialmente parallela al piano (6) di evoluzione di dette tavole (2,4) superiore ed inferiore.
9. Pressa, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto di comprendere un supporto (17) di preparazione di combinazioni operative di utensili (3,5)di detta pressa (1).
10. Pressa, secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che detto supporto (17) include almeno due ranghi (18) di sedi (19) di ricevimento di detti utensili (3,5) di detta pressa (1).
11. Pressa, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un manipolatore (20) attrezzato per formare combinazioni di detti utensili (3,5) singoli o plurimi su almeno un organo di ricevimento indifferentemente scelto tra detto supporto (17) di preparazione e detta testata (9).
12. Metodo di cambio di utensili (3,5)in una pressa (1) piegatrice provvista di un piano (6) di evoluzione e movimentazione relativa di una tavola (2) superiore e di una tavola (4) inferiore, metodo caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di traslare verso detto piano (6) di evoluzione delle tavole (2,4) della pressa (1) un effettore (8) porta utensili (3,5); rilasciare almeno un utensile (5) inferiore su detta tavola (4) inferiore della pressa (1); attendere l'estrazione di almeno un detto utensile (3) superiore da detto effettore (8) porta utensili (3,5); e muovere detto effettore (8) porta utensili (3,5) in allontanamento da detto piano (6) di evoluzione prima della movimentazione di dette tavole (2,4) superiore ed inferiore.
13. Metodo, secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di traslazione di detti utensili (3,5), verticale, parallela al piano (6) di evoluzione, per l'avvicinamento e l'allontanamento di detti utensili (3,5) dalle rispettive tavole (2,4).
14. Metodo, secondo la rivendicazione 12 o 13, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di composizione di combinazioni di utensili (3,5) a corredo di detto effettore (8) eseguite durante l'operatività di dette tavole (2,4) superiore ed inferiore della pressa (1).
15. Metodo, secondo una delle rivendicazioni ad 12 a 14, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di recupero degli utensili (3,5) impiegati in una precedente lavorazione, la quale è eseguita nell'ambito di una stessa movimentazione di detto effettore (8) verso il piano (6) di evoluzione di dette tavole (2,4) superiore ed inferiore della pressa (1).