ITUD20110069A1 - "AUTOMATIC MACHINE FOR POLISHING METALLIC SEMI-FINISHED PRODUCTS" - Google Patents

Description

Descrizione "MACCHINA AUTOMATICA PER LA LUCIDATURA DI SEMILAVORATI METALLICI" Description "AUTOMATIC MACHINE FOR POLISHING SEMI-FINISHED METALLIC PRODUCTS"

Settore di applicazione Application sector

La presente invenzione riguarda una macchina automatica per la lucidatura superficiale di elementi finiti o semilavorati metallici, avente la particolarità di essere completamente gestita da un sistema computerizzato di comando in grado di realizzare - in forma programmata - la lucidatura della superficie esposta superiore elo laterale di una pluralità di elementi finiti o semilavorati metallici fissati su una o più tavole porta pezzi anch'esse comandate automaticamente. The present invention relates to an automatic machine for surface polishing of finished metal elements or semi-finished products, having the particularity of being completely managed by a computerized control system capable of carrying out - in programmed form - the polishing of the upper and / or lateral exposed surface of a plurality of finished or semi-finished metal elements fixed on one or more pieces holder tables which are also controlled automatically.

La macchina lucidatrice automatica à ̈ concepita come una fresatrice a tre assi ed anziché impiegare utensili da taglio, à ̈ caratterizzata dall'impiego di spazzole circolari, assemblate e formanti blocchi cilindrici, con varie caratteristiche tecniche, disposte su di un magazzino a slitta mobile da dove vengono prelevate e posizionate da un apposito braccio automatico. Essa presenta una struttura a portale, un piano di lavoro orizzontale ad altezza di operatore, in grado anche di ruotare angolarmente (ad esempio ± 30°) nella zona di lavoro, con idoneo caricatore esterno, mentre la parte motori e mandrino si trovano ad operare su apposite guide di scorrimento, mobili su di un piano orizzontale superiore, parallelo al piano di lavoro, il cui mandrino porta spazzole à ̈ in grado di muoversi verticalmente abbassandosi o ritirandosi in modo automatico sui pezzi da lucidare. The automatic polishing machine is conceived as a three-axis milling machine and instead of using cutting tools, it is characterized by the use of circular brushes, assembled and forming cylindrical blocks, with various technical characteristics, arranged on a mobile slide magazine. from where they are picked up and positioned by a special automatic arm. It has a portal structure, a horizontal work surface at operator height, also able to rotate angularly (for example ± 30 °) in the work area, with a suitable external loader, while the motor and spindle part are to operate. on special sliding guides, movable on an upper horizontal plane, parallel to the work surface, whose brush holder spindle is able to move vertically, automatically lowering or withdrawing on the pieces to be polished.

Il prodotto finito che si ottiene presenta un grado di lucidatura superiore, di alta qualità, garantendo la ripetibilità, incomparabile rispetto a quella ottenuta mediante i sistemi conosciuti. In particolare la perfetta lucidatura delle superfici avviene anche per il fatto che il piano di lavoro su cui giacciono i pezzi da lucidare risulta orientabile angolarmente, per cui si può variare la direzione tangenziale di lavoro delle spazzole rispetto all'asse proprio dei pezzi da levigare: si riesce perfino a lucidare le micro rugosità superficiali dovute ai difetti delle matrici che producono i profilati metallici. The finished product that is obtained has a higher level of polishing, of high quality, guaranteeing repeatability, incomparable with respect to that obtained with known systems. In particular, the perfect polishing of the surfaces also occurs due to the fact that the work surface on which the pieces to be polished lie can be angularly orientated, so that the tangential direction of work of the brushes can be varied with respect to the axis of the pieces to be polished: it is even possible to polish the micro surface roughness due to the defects of the matrices that produce the metal profiles.

Lo stato della tecnica The state of the art

Allo stato attuale della tecnica, sono note diverse macchine automatiche per la lucidatura superficiale dei semilavorati metallici. Esse generalmente funzionano utilizzando un piano di lavoro su cui vengono fissati i pezzi da rifinire, in grado di muoversi con moto alternato in avanti ed indietro, ortogonalmente rispetto ad un asse di rotazione delle spazzole, ed inoltre traslando ortogonalmente al predetto moto alternato. In questo caso la spazzola e/o la batteria di spazzole di unica o diversa caratteristica tecnica, sono costituite da un pacco impilato di una pluralità di dischi di tessuto aventi lo stesso diametro, formando così un cilindro la cui superficie laterale svolge la fase di lucidatura. Dette spazzole sono montate a sbalzo su di un apposito mandrino avente l'asse orizzontale e parallelo al piano di lavoro, avente come unico movimento di rotazione quello del proprio asse (in senso orario e/o antiorario). Questa soluzione tecnica attualmente conosciuta però mette in luce diversi inconvenienti, che incidono notevolmente sulla qualità del prodotto finito, sui tempi di lavoro e cosa non meno importante, sui costi totali del prodotto finito. In the current state of the art, various automatic machines are known for surface polishing of metal semi-finished products. They generally work using a work surface on which the pieces to be finished are fixed, capable of moving with reciprocating motion forwards and backwards, orthogonally with respect to an axis of rotation of the brushes, and also translating orthogonally to the aforementioned reciprocating motion. In this case, the brush and / or the battery of brushes with a single or different technical characteristic, consist of a stacked pack of a plurality of fabric discs having the same diameter, thus forming a cylinder whose lateral surface carries out the phase of polishing. Said brushes are mounted cantilevered on a special spindle having the horizontal axis and parallel to the work plane, having as its only rotation movement that of its own axis (clockwise and / or counterclockwise). This currently known technical solution, however, highlights several drawbacks, which considerably affect the quality of the finished product, the working times and, last but not least, the total costs of the finished product.

Uno dei primi inconvenienti rilevati à ̈ quello per cui l'operatore, per procedere al carico od allo scarico dei pezzi da lucidare, montati sul piano di lavoro, deve agire nella zona operativa della macchina, la quale risulta sporca di residui di materiale e di pasta abrasiva. Inoltre la fase di carico e di scarico dei pezzi deve avvenire sempre in modo manuale, per cui per esigenze di sicurezza bisogna arrestare la rotazione delle spazzole prima di intervenire, con conseguente perdita di tempo che incide sul costo unitario del prodotto finito. One of the first problems detected is that for which the operator, to proceed with the loading or unloading of the pieces to be polished, mounted on the work surface, must act in the operating area of the machine, which is dirty with residues of material and abrasive paste. Furthermore, the loading and unloading phase of the pieces must always take place manually, so for safety reasons it is necessary to stop the rotation of the brushes before intervening, with a consequent loss of time which affects the unit cost of the finished product.

Un altro svantaggio risulta essere quello dovuto al cambio delle spazzole sul mandrino, chedeve avvenire manualmente, fermando così la macchina equindi la lavorazione. Questo accade anche per poter utilizzare spazzole con capacità abrasiva diversa, per migliorare il risultato finale di lucidatura. Another disadvantage is that due to the change of the brushes on the spindle, which must be done manually, thus stopping the machine and therefore the machining. This also happens to be able to use brushes with different abrasive capacity, to improve the final polishing result.

Altresì, le spazzole cilindriche rotanti orizzontalmente possono raggiungere la dimensione in larghezza anche di un metro. Esse sono montate sull'apposito mandrino a sbalzo, con ciò compromettendo la precisione della lavorazione ed aumentano le vibrazioni. In questo modo poi, le spazzole tendono ad usurarsi precocemente ed in modo non uniforme. Furthermore, the cylindrical brushes rotating horizontally can reach the dimension in width even of one meter. They are mounted on the special cantilevered spindle, thereby compromising the precision of the machining and increasing the vibrations. In this way, then, the brushes tend to wear out prematurely and unevenly.

Inoltre si à ̈ riscontrato che la meccanica dei vari movimenti (di rotazione delle spazzole, di traslazione del piano di lavoro, etc.) à ̈ usualmente posta sotto i pezzi da lavorare e quindi a contatto con la zona sporca di lavoro, esponendo la meccanica ad un'usura precoce. Infine, nel caso di sostituzione di componenti come di semplice manutenzione degli organi di movimento, la macchina deve essere parzialmente smontata per accedere ai detti gruppi. Furthermore, it has been found that the mechanics of the various movements (rotation of the brushes, translation of the work surface, etc.) are usually placed under the workpieces and therefore in contact with the dirty work area, exposing the mechanics to premature wear. Finally, in the case of replacement of components such as simple maintenance of the moving parts, the machine must be partially disassembled to access said groups.

Si conoscono pure macchine a CNC, quali ad esempio alesatrici o fresatrici con magazzini utensili, però queste macchine non utilizzano utensili come le spazzole o pacchi cilindrici di spazzole e nemmeno eseguono lucidature di semilavorati. CNC machines are also known, such as boring or milling machines with tool magazines, but these machines do not use tools such as brushes or cylindrical packs of brushes and neither do polishing of semi-finished products.

Attualmente infatti, i macchinari per la lucidatura nascono esclusivamente per questo scopo e vengono progettati in funzione del prodotto da lavorare, vincolandone quindi l'uso al prodotto stesso, risultando perciò assai poco versatili. Ciò risulta del tutto antieconomico, specialmente in condizioni di mercato dove la vita media di un prodotto diventa sempre più breve, con ordini di lotti produttivi sempre più piccoli, per cui l'investimento per l'acquisto di un macchinario così specifico può risultare troppo oneroso, poco flessibile. Currently, in fact, polishing machines are created exclusively for this purpose and are designed according to the product to be processed, thus binding its use to the product itself, resulting therefore not very versatile. This is completely uneconomical, especially in market conditions where the average life of a product becomes shorter and shorter, with orders for production batches that are increasingly smaller, so that the investment for the purchase of such a specific machinery can be too much. burdensome, inflexible.

Scopo dell'invenzione Purpose of the invention

Ci si propone di realizzare un'unica macchina automatica specializzata esclusivamente per la lucidatura dei semilavorati o dei prodotti finiti metallici, in grado di superare gli inconvenienti riscontrati per mezzo di tecniche conosciute, aumentandone la produttività e l'efficienza, diminuendo i tempi di attrezzatura, ottirnizzando la fase di carico / scarico dei pezzi ed aumentando la flessibilità grazie all'utilizzo di diverse spazzole, utìlizzandole e movimentandole da un apposito magazzino utensili disponibile a corredo della macchina stessa. We propose to create a single automatic machine specialized exclusively for polishing semi-finished or finished metal products, able to overcome the drawbacks encountered by means of known techniques, increasing productivity and efficiency, reducing equipment times, optimizing the piece loading / unloading phase and increasing flexibility thanks to the use of different brushes, using and moving them from a special tool magazine available with the machine itself.

Essenza dell'invenzione Essence of the invention

Gli obiettivi del trovato vengono raggiunti secondo le caratteristiche della rivendicazione principale e/o di qualsiasi altra rivendicazione riportata in questo testo brevettuale, permettendo la realizzazione di una macchina automatica per la lucidatura di semilavorati o di prodotti finiti metallici, di alta versatilità, adatta anche per piccoli lotti, con la possibilità del cambio delle spazzole in modo automatico e, non meno importante, utilizzando un mandrino porta spazzole in grado di operare nelle tre direzioni dello spazio con noti sistemi di CNC edi CAD/CAM. The objects of the invention are achieved according to the characteristics of the main claim and / or of any other claim reported in this patent text, allowing the creation of an automatic machine for polishing semi-finished or finished metal products, of high versatility, also suitable for small batches, with the possibility of changing the brushes automatically and, last but not least, using a brush holder spindle capable of operating in the three directions of space with known CNC and CAD / CAM systems.

La macchina lucidatrice, secondo il presente trovato, à ̈ stata concepita con struttura aportale in modo da supportare tutta la meccanica di propulsione e dei movimenti ad un piano superiore rispetto ai pezzi da lavorare, evitando così di sporcare i vari dispositivi di automazione e di movimentazione dei gruppi di azionamento, quali motori, vie di scorrimento, aumentandone pertanto la durata proprio per questa maggiore integrità, e facilitando nel contempo la manutenzione ordinaria e straordinaria. The polishing machine, according to the present invention, has been conceived with a portal structure in order to support all the propulsion and movement mechanics on a higher plane than the workpieces, thus avoiding dirtying the various automation and control devices. movement of the drive units, such as motors, sliding ways, thus increasing their duration due to this greater integrity, and at the same time facilitating ordinary and extraordinary maintenance.

Come già accennato, il gruppo principale della macchina con i vari dispositivi si trova ad operare su di un piano orizzontale, superiore e parallelo rispetto al piano orizzontale inferiore di lavoro e del magazzino porta spazzole, le quali possono essere di varie tipologie e caratteristiche tecniche. Tale gruppo di azionamento e di movimentazione à ̈ dotato di almeno un mandrino porta spazzole con asse di rotazione disposto orizzontale e trasversale rispetto alla direzione di movimento del sottostante piano di lavoro, ed à ̈ in grado, sempre a comando, di muoversi in senso verticale, abbassandosi o sollevandosi rispetto ai pezzi sottostanti da rifinire. As already mentioned, the main unit of the machine with the various devices operates on a horizontal plane, higher and parallel with respect to the lower horizontal work surface and the brush holder magazine, which can be of various types and technical characteristics. This drive and movement unit is equipped with at least one brush holder spindle with rotation axis arranged horizontally and transversely with respect to the direction of movement of the underlying work surface, and is able, always on command, to move vertically. , lowering or rising with respect to the underlying pieces to be finished.

La macchina à ̈ dotata di tecnica conosciuta, quali motori lineari, motori tipo "brushless", guide con pattini a ricircolo di sfere precaricate, viti a ricircolo di sfere, in modo da garantire una migliore precisione nei movimenti del mandrino ed una più rapida velocità di esecuzione, riducendo nel contempo le vibrazioni e l'inerzia alla spazzola equindi al pezzo lavorato. The machine is equipped with known techniques, such as linear motors, "brushless" type motors, guides with preloaded ball bearings, ball screws, in order to guarantee better precision in the movements of the spindle and faster speed. of execution, reducing at the same time the vibrations and the inertia to the brush and therefore to the machined piece.

Altra caratteristica del trovato riguarda il mandrino porta spazzole che non à ̈ del tipo con assedi rotazione a sbalzo, ma il pacco di spazzole cilindrico viene supportato, orizzontale, alle due estremitàdi base, per cui si evita l'inconveniente della flessione dell'asse asbalzo porta spazzola, raggiungendo così una maggiore precisione dimensionale rispetto al pezzo da lavorare, migliorandone la qualità e la costanza della lucidatura dei pezzi metallici. Another feature of the invention relates to the brush holder spindle which is not of the type with cantilever rotation sieges, but the cylindrical brush pack is supported horizontally at the two base ends, thus avoiding the inconvenience of axis bending. brush holder, thus achieving greater dimensional accuracy with respect to the piece to be machined, improving the quality and consistency of the polishing of the metal pieces.

In accordo con un'altra caratteristica del trovato, il movimento dell'utensile nei tre assi cartesiani (x, y, z) permette di lavorare pezzi di forma complessa, owero ad esempio pezzi con superfici curvilinee in senso verticale, disponendo le spazzole ad una distanza costante rispetto al profilo dei pezzi realizzando così una migliore e uniforme lucidatura anche al variare della forma del pezzo: ciò non era possibile con le macchine lucidatrici attualmente conosciute. In accordance with another feature of the invention, the movement of the tool in the three Cartesian axes (x, y, z) allows to work pieces of complex shape, i.e. pieces with vertically curvilinear surfaces, by arranging the brushes at one constant distance with respect to the profile of the pieces thus achieving a better and uniform polishing even when the shape of the piece varies: this was not possible with the currently known polishing machines.

Altra particolarità della presente invenzione consiste nel fatto di dotare la macchina di un piano di lavoro orizzontale, porta pezzi da lavorare, che à ̈ in grado di orientarsi inclinandosi nei due sensi (ad esempio ± 30°) rispetto alla direzione longitudinale della macchina, anche durante il ciclo di lavoro, al fine di ottenere una migliore qualità di lucidatura, oppure semplicemente prevedere un piano di lavoro fisso con direzione secondo il senso longitudinale della macchina. Another peculiarity of the present invention consists in the fact of equipping the machine with a horizontal work surface, carrying pieces to be machined, which is able to orient itself by tilting in both directions (for example ± 30 °) with respect to the longitudinal direction of the machine, even during the work cycle, in order to obtain a better polishing quality, or simply provide a fixed work surface with direction according to the longitudinal direction of the machine.

La macchina lucidatrice automatica à ̈ dotata di un magazzino spazzole con movimentazione automatizzata, in grado di awicinarsi al momento di cambio utensile e di allontanarsi a cambio awenuto, in posizione di riposo distante dal piano di lavoro vero e proprio della macchina. Detto magazzino porta spazzole à ̈ dotato di una pluralità di postazioni al fine di ospitare diverse spazzole aventi diverse prestazioni tecniche a seconda delle necessità e delle caratteristiche della lucidatura da effettuare. In posizione di riposo esso si allontana dalla zona di lavoro, al fine di preservare l'integrità e la pulizia delle spazzole non in uso. Il cambio awiene mediante awicinamento automatico alla zona di lavoro, ove il braccio rilascia nel magazzino la spazzola e preleva automaticamente quella desiderata. Ciò permette di avere una linea produttiva eterogenea per tipo di prodotto e materiale con cui il prodotto é costruito, senza che questo comporti il fermo macchina per la sostituzione degli utensili. The automatic polishing machine is equipped with a brush magazine with automated movement, capable of approaching the moment of tool change and moving away after the change has taken place, in a rest position far from the actual work surface of the machine. Said brush holder magazine is equipped with a plurality of stations in order to house different brushes with different technical performances according to the needs and characteristics of the polishing to be carried out. In rest position it moves away from the work area, in order to preserve the integrity and cleanliness of the brushes not in use. The change takes place through automatic approach to the work area, where the arm releases the brush into the magazine and automatically picks up the desired one. This allows to have a heterogeneous production line by type of product and material with which the product is built, without this entailing the downtime for the replacement of tools.

Questo sistema permette inoltre all'operatore di decidere, in qualunque momento, quale ciclo di<lucidatura eseguire, impiegando solo una, due o tutte le spazzole presenti nel magazzino utensili.>This system also allows the operator to decide, at any time, which polishing cycle to execute, using only one, two or all the brushes in the tool magazine.>

L'operazione di carico I scarico pezzi viene eseguita automaticamente dalla macchina: l'operatore infatti prepara sui piani di supporto i pezzi e li posiziona su un apposito magazzino a pallets, situato a bordo macchina (lontano dalla zona operativa della stessa). Detto mqgazzino, in posizione di riposo, si trova all'esterno dell'area di lavoro, dove l'operatore può agevolmente ed in tutta sicurezza caricare o scaricare i pezzi. AI momento del cambio pallet, il magazzino si muove entrando nell'area di lavoro. Aquesto punto la maccllina, mediante opportuna programmazione, ripone il pallet lavorato nel magazzino e preleva il pallet con i pezzi da rifinire. L'operatore può quindi sostituire i pezzi lavorati con quelli da rifinire mentre la macchina à ̈ in funzione. Per detta automazione à ̈ prevista, sul gruppo mobile del piano superiore, una slitta o braccio automatico munito di pinze automatiche in grado di movimentare j pallets sottostanti dal piano di lavoro alla zona di carico I scarico e viceversa. The piece loading and unloading operation is performed automatically by the machine: the operator in fact prepares the pieces on the support surfaces and places them on a special pallet warehouse, located on the machine (far from the operating area of the same). Said mqgazzino, in the rest position, is located outside the work area, where the operator can easily and safely load or unload the pieces. At the moment of the pallet change, the warehouse moves into the work area. At this point the machine, by means of appropriate programming, places the processed pallet in the warehouse and picks up the pallet with the pieces to be finished. The operator can then replace the machined parts with those to be finished while the machine is running. For this automation, an automatic slide or arm equipped with automatic grippers capable of moving the underlying pallets from the worktop to the loading / unloading area and vice versa is provided on the mobile unit of the upper floor.

Inoltre, la macchina ha la particolarità di essere programmabile e gestibile con un sistema computerizzato di comando, con sistemi noti ai tecnici del settore delle macchine utensili, però sinora non applicati a macchine esclusivamente lucidatrici di prodotti metallici utilizzanti spazzole rotanti. Così si ha il vantaggio di facilitare la programmazione mediante computer a bordo macchina elo l'importazione di modelli CAD I CAM precedentemente creati. L'impiego di un linguaggio standard permette di aumentare notevolmente la potenzialità della macchina e la sua versatilità. Infatti la programmazione di tutti i parametri (velocità spazzola, verso rotazione, posizione spaziale della spazzola, pressione sul pezzo, inclinazione del piano di lavoro), può avvenire da bordo macchina, mediante apposito pannello di comando, dando la possibilità di eseguire programmi diversi per ogni Furthermore, the machine has the particularity of being programmable and manageable with a computerized control system, with systems known to technicians in the machine tool sector, but up to now not applied to exclusively polishing machines for metal products using rotating brushes. This has the advantage of facilitating programming by computer on the machine and / or the import of previously created CAD / CAM models. The use of a standard language allows to considerably increase the potential of the machine and its versatility. In fact, the programming of all parameters (brush speed, direction of rotation, spatial position of the brush, pressure on the piece, inclination of the work surface), can be done from the machine, by means of a special control panel, giving the possibility to run different programs for every

.~ \ pallet caricato, senza dover fermare la macchina per attrezzarla diversamente.<'ii::>. ~ \ pallet loaded, without having to stop the machine to equip it differently. <'ii ::>

-Z-g Altresì la macchina lucidatrice automatica à ̈ attrezzata da una serie di pistole automatizzate per ~0<-I">o<,>o «::la spnJzzatura dei fluidi abrasivi verso le spazzole in azione sui pezzi da levigare.<o>• c _:: t/'1 • -Z-g The automatic polishing machine is also equipped with a series of automated guns for ~ 0 <-I "> or <,> or« :: the spnJzzatura of the abrasive fluids towards the brushes in action on the pieces to be polished. <O > â € ¢ c _ :: t / '1 â € ¢

,_ ('l E al rt Attra particolarità caratterizzante del trovato consiste nel fatto che l'impianto di aspirazione à ̈ ...; -~ , _ ('l E al rt The particularity characterizing the invention consists in the fact that the intake system is ...; - ~

- qo.u ..r;) -:; centralizzato in un solo punto (ave l'utensile sta lavorando) e quindi risulta ottimizzato e più funzionale, migliorando il potere aspirante e di conseguenza anche l'igiene dell'ambiente di lavoro. - qo.u ..r;) - :; centralized in a single point (where the tool is working) and therefore it is optimized and more functional, improving the suction power and consequently also the hygiene of the working environment.

Illustrazioni dei disegni Drawings illustrations

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno evidenti dalla seguente descrizione a titolo esemplificativo preferenziale di realizzazione, peraltro non limitativo, nelle sei tavole di disegno allegate, ave: These and other characteristics of the present invention will appear evident from the following description by way of a preferential example of embodiment, however not limiting, in the six attached drawing tables, having:

- la Fig. 1 mostra, in vista di pianta, la macchina lucidatrice per semilavorati di metallo mettendo in evidenza centralmente il gruppo di propulsione mobile sul piano superiore ed il sottostante piano di lavoro, e di lato il magazzino spazzole, anch'esso mobile acomando, ed infine il settore di carico e scarico dei pezzi lavorati; - Fig. 1 shows, in plan view, the polishing machine for semi-finished metal products, centrally highlighting the movable propulsion unit on the upper surface and the underlying work surface, and on the side the brush magazine, also movable with control , and finally the sector of loading and unloading of the machined pieces;

- la Fig. 2 mostra, in vista di fronte, la macchina lucidatrice automatica, mettendo in evidenza in particolare la struttura a portale su cui scorre a comando il gruppo di prdpulsione e mandrino operativo, al di sotto il piano di lavoro orientabile sul piano orizzontale, a sinistra la zona di carico e scarico dei pezzi ed adestra il magazzino apluri-stazioni porta spazzole; - Fig. 2 shows, in front view, the automatic polishing machine, highlighting in particular the portal structure on which the prdpulsion unit and operating spindle slides on command, below the work surface which can be oriented on the horizontal plane , on the left the loading and unloading area of the pieces and on the right the multi-station brush holder warehouse;

- la Fig.3 mostra, in vista prospettica, il gruppo a magazzino a pluri-stazioni delle spazzole, mobile a comando su guide, con spostamenti da una zona esterna alla macchina sino in prossimità del piano di lavoro centrale ove avviene il cambio automatico di spazzole dalla macchina al magazzino e viceversa; - Fig. 3 shows, in a perspective view, the multi-station magazine group of the brushes, movable by command on guides, with displacements from an area external to the machine up to the proximity of the central work surface where the automatic change of brushes takes place brushes from the machine to the warehouse and vice versa;

- la Fig. 4 mostra, in vista prospettica, la zona di carico e scarico dei pezzi su appositi pallets, estema alla zona di lavoro centrale. Tali pallets di supporto pezzi vengono caricati con i pezzi da rifinire e successivamente vengono inseriti sul piano di lavoro orientabile centrale in modo automatico; - Fig. 4 shows, in perspective view, the loading and unloading area of the pieces on special pallets, outside the central working area. These piece support pallets are loaded with the pieces to be finished and then they are automatically inserted on the central orientable work surface;

- la Fig. 5 mostra, in vista di fianco, la sezione parziale della zona centrale di lavoro, mettendo in evidenza particolarmente il mandrino porta spazzole cilindriche girevoli sul proprio asse orizzontale; - La Fig. 6 mostra, in vista di pianta, la stessa macchina lucidatrice di cui alla Fig. 1, però in altra versione avente il piano di lavoro sottostante di tipo fisso, con unico orientamento secondo l'asse longitudinale della macchina stessa - Fig. 5 shows, in side view, the partial section of the central working area, particularly showing the cylindrical brush holder spindle rotating on its horizontal axis; - Fig. 6 shows, in plan view, the same polishing machine as in Fig. 1, but in another version having the underlying fixed worktop, with a single orientation along the longitudinal axis of the machine itself

Come si rileva dalle figure allegate, la macchina di lucidatura automatica per semilavorati e/o prodotti finiti costruiti in metallo, presenta una struttura metallica a portale 1, con piano operativo superiore, parallelo al piano di lavoro 5 centrale sottostante. Struttura di sostegno degli apparati superiori dotata di due spalle laterali longitudinali formanti le guide di scorrimento 2, su cui scorre a comando una traversa 13 formante a sua volta guide di scorrimento per il gruppo di propulsione 3, del mandrino automatico 4 porta spazzole 12, e delle due guide longitudinali 14 dotate di pinze automatiche 15. As can be seen from the attached figures, the automatic polishing machine for semi-finished and / or finished products made of metal has a metal portal structure 1, with an upper operating plane, parallel to the underlying central work surface 5. Support structure of the upper apparatuses equipped with two longitudinal lateral shoulders forming the sliding guides 2, on which a cross member 13 slides on command, forming in turn sliding guides for the propulsion unit 3, of the automatic spindle 4 brush holder 12, and of the two longitudinal guides 14 equipped with automatic grippers 15.

Il mandrino 4 ad asse orizzontale risulta avere l'asse di rotazione ortogonale rispetto l'asse longitudinale della macchina, parallelo al piano orizzontale di lavoro sottostante 5. Esso a comando può muoversi secondo le tre direzioni dello spazio. La testa porta utensile à ̈ dotata in realtà di due mandrini, uno fisso 4 ed uno mobile 4.1 (su slitta idraulica), che sono posti ai due lati dell'utensile o spazzola cilindrica 12 con asse di rotazione orizzontale, i quali servono per il bloccaggio dell'albero porta utensile e ne permettono la rotazione. Il mandrino mobile 4.1 serve da contropunta per il bloccaggio dell'albero porta utensile e permette altresì di eseguire il cambio automatico della spazzola 12. The horizontal axis spindle 4 has its rotation axis orthogonal with respect to the longitudinal axis of the machine, parallel to the horizontal working plane 5 below. It can move according to the three directions of space on command. The tool holder head is actually equipped with two spindles, one fixed 4 and one movable 4.1 (on hydraulic slide), which are placed on the two sides of the tool or cylindrical brush 12 with horizontal rotation axis, which are used for the locking of the tool holder shaft and allow its rotation. The movable spindle 4.1 serves as a tailstock for locking the tool holder shaft and also allows the automatic change of the brush 12 to be carried out.

Inoltre, la traversa superiore 13 à ̈ dotata di apposita slitta secondo la direzione longitudinale della macchina, alle cui estremità monta delle particolari manine elo pinze automatiche 15 di afferraggio dei pallets 8 porta pezzi sottostante, atte a scaricare i pezzi finiti dal piano di lavoro centrale 5 sino alla zona evacuazione, da cui può prelevare altri pallets attrezzati con i pezzi da rifinire e correttamente posizionarli sul piano di lavoro centrale 5. Furthermore, the upper crosspiece 13 is equipped with a special slide according to the longitudinal direction of the machine, at the ends of which it mounts special little hands and / or automatic grippers 15 for gripping the pallets 8 underlying piece holders, designed to unload the finished pieces from the central work surface 5 up to the evacuation area, from which you can take other pallets equipped with the pieces to be finished and correctly position them on the central work surface 5.

Detto piano à ̈ composto da una struttura fissata al pavimento. In una prima versione della<macchina può essere dotato di un sistema che gli permette una orientazione angolare, sul piano>orizzontale, rispetto l'asse longitudinale della macchina, per esempio di 30° a-30° durante il ciclo di lavoro di lucidatura, mentre in altra versione, Figura 6, più economica, detto piano di lavoro risulta fisso con direzione secondo l'asse longitudinale della macchina. This floor is made up of a structure fixed to the floor. In a first version of the <machine it can be equipped with a system that allows it an angular orientation, on the> horizontal plane, with respect to the longitudinal axis of the machine, for example of 30 ° to-30 ° during the polishing work cycle, while in another version, Figure 6, cheaper, said work plane is fixed with direction according to the longitudinal axis of the machine.

Il magazzino spazzole à ̈ composto da un basamento 9 in acciaio fissato al pavimento, al di sopra del quale si trovano due guide di scorrimento 10, con pattini acircolazione di sfere; esso à ̈ azionato da apposito motore, per movimentare il carrello 11 porta spazzole, che da una posizione di riposo esterna alla macchina può spostarsi a comando in zona centrale della macchina ave avviene il cambio automatico delle spazzole. Detto carrello 11, in questo caso à ̈ dotato di quattro postazioni porta spazzole 12 di diverse caratteristiche tecniche, ma può prevedere molte più stazioni di supporto in relazione alle esigenze dell'utilizzatore. Nel lato opposto del magazzino spazzole 12 à ̈ previsto il magazzino dei pallets 8 ave in zona esterna alla macchina si montano i pezzi da lavorare e dove si scaricano i pezzi finiti. Anch'esso ha un basamento 6 fissato al pavimento ed un piano che permette di posizionare, per esempio tre pallets, ma possono essere anche di più. Per mezzo di una movimentazione lineare automatica 7 secondo la direzione longitudinale della macchina, esso entra nella zona centrale di lavoro e permette al braccio superiore 14 munito di manine eia pinze automatiche 15 di caricare eia scaricare i pallets dal magazzino al piano di lavoro e viceversa. I pallets sono delle maschere intercambiabili in pannelli di legno, o altro materiale, opportunamente sagomati per accogliere i pezzi di varie forme da lucidare. The brush magazine is made up of a steel base 9 fixed to the floor, above which there are two sliding guides 10, with ball circulation shoes; it is driven by a special motor, to move the brush holder trolley 11, which from a rest position external to the machine can move on command to the central area of the machine where the automatic change of the brushes takes place. Said trolley 11, in this case, is equipped with four brush holder stations 12 with different technical characteristics, but can have many more support stations in relation to the user's needs. On the opposite side of the brushes magazine 12 there is the pallet magazine 8 ave in the area outside the machine, the pieces to be machined are assembled and where the finished pieces are unloaded. It too has a base 6 fixed to the floor and a top that allows you to position, for example three pallets, but they can also be more. By means of an automatic linear movement 7 according to the longitudinal direction of the machine, it enters the central working area and allows the upper arm 14 equipped with small hands and automatic grippers 15 to load and unload the pallets from the warehouse to the work surface and vice versa. The pallets are interchangeable masks in wooden panels, or other material, suitably shaped to accommodate the pieces of various shapes to be polished.

Tutta la programmazione dei movimenti della macchina viene impartita con linguaggio di programmazione standard ISO, che può avvenire da bordo macchina mediante apposito pannello di controllo, ovvero importando modelli CAD / CAM generati con idonei software conosciuti nel settore dell'automazione delle macchine utensili. All the programming of the movements of the machine is given with the ISO standard programming language, which can take place from the machine by means of a special control panel, or by importing CAD / CAM models generated with suitable software known in the machine tool automation sector.

Il trovato, naturalmente, non à ̈ limitato all'esempio di realizzazione sopra descritto, a partire dal quale si potranno prevedere altre forme ed altri modi di realizzazione, ed i particolari di esecuzione potranno comunque variare senza per questo uscire dall'essenza del trovato così come enunciato e di seguito rivendicato. The invention, of course, is not limited to the example of embodiment described above, starting from which other embodiments and other embodiments can be provided, and the details of execution can in any case vary without thereby departing from the essence of the invention thus ¬ as stated and claimed below.

Claims (1)

RIVENDICAZIONI 1<Λ>Macchina automatica per la lucidatura di semilavorati o pezzi finiti metallici, realizzata con struttura a portale 1 in modo da avere un piano di lavoro orizzontale ad altezza d'uomo con superficie di lavoro rivolta verso l'alto, e gran parte degli apparati meccanici di azionamento e di movimentazioni dislocati su un piano superiore parallelo aquello sottostante di lavoro. Macchina impiegante come utensili esclusivamente spazzole aforma di dischi elo pacchi impilati di spazzole adisco 12, formanti cilindri con asse di rotazione orizzontale e superficie laterale di lucidatura, azionati da mandrino e supportati da entrambe le basi, caratterizzala dal fatto che essa à ̈ composta dai seguenti gruppi o dispositivi, cooperanti in coordinamento tra loro con mezzi computerizzati di programmazione, comando egestione: - un piano di lavoro centrale 5 , orizzontale, su cui bloccare i pallets 8 porta pezzi da lucidare, con superficie di lavoro rivolta verso l'alto; detto piano à ̈ in grado di ruotare angolarmente nei due sensi a comando rispetto all'asse longitudinale della macchina; - un magazzino 9 porta spazzole 12, posto adestra del piano di lavoro 5, dotato di vie di scorrimento 10 per la movimentazione di un carrello 11 dotato di una pluralità di postazioni idonee ad ospitare più spazzole di diverse caratteristiche tecniche; detto carrello 11, a comando, à ̈ in grado di muoversi da una posizione esterna alla macchina sino a raggiungere la zona operativa per il cambio automatico dell'utensile, e viceversa; un magazzino pallets 6, posto a sinistra rispetto al piano di lavoro centrale della macchina, dotato di più postazioni ove avviene il caricamento dei pezzi da levigare su appositi telai o pallets 8 dove i pezzi vengono posizionati e serrati per essere successivamente sottoposti a levigatura, od anche dove avviene lo scarico degli stessi dopo la fase di lucidatura. Detto magazzino à ̈ dotato di slitta 7che viene movimentata nella stessa direzione longitudinale della macchina ed ha il compito di spostare i pallets 8da una posizione esterna della macchina ad una interna operativa, ove delle manine elo delle pinze automatiche superiori 15 afferrano un pallet alla volta e lo posizionano correttamente sul piano di lavoro, e viceversa per la fase di scarico; - sulla struttura a portale 1, ovvero su un piano orizzontale a quota sopraelevata rispetto alla quota del piano di lavoro 5, ad esso parallelo, sono previste due spalle laterali nel senso longitudinale della macchina su cui sono bloccate due guide 2; una particolare traversa 13 scorre acomando lungo dette guide 2 ed in più prevede a sua volta altre due guide per lo scorrimento del gruppo di azionamento superiore in senso trasversale; tutto ciò permette lo spostamento del gruppo di azionamento in qualsiasi punto del detto piano; - un gruppo di azionamento superiore 3 che comprende ovviamente i motori di azionamento, posizionato acavallo di detta traversa 13 ed acomando in grado di muoversi lungo di essa; da un lato il mandrino 4 porta spazzole 12 in grado di muoversi verticalmente, quindi secondo i tre assi dello spazio, e dall'altro lato i bracci 14, nella direzione longitudinale della macchina e nel verso del magazzino pallets, dotati di manine elo di pinze automatiche di afferraggio 15 per la movimentazione dei sottostanti pallets 8 porta pezzi; il mandrino porta spazzole 4 , supporta e mette in rotazione nei due sensi il pacco delle spazzole cilindriche; esso risulta fisso mentre à ̈ coadiuvato dalla particolare contropunta mobile 4.1 a comando automatico, in grado di allontanarsi per permettere l'afferraggio automatico di una spazzola dal sottostante magazzino utensili 11, e di avvicinarsi a quello fisso rotante per chiudere e bloccare la spazzola prescelta in posizione di lavoro. In questo modo la spazzola à ̈ sostenuta alle due basi di estremità ed à ̈ messa in rotazione attraverso il mandrino 4; - un sistema automatico dotato di una o più pistole a spruzzo indirizzate sulla superficie laterale delle spazzole rotanti in grado di spruzzare fluidi a base di abrasivi aventi varie caratteristiche tecniche a seconda del tipo di lucidatura da eseguire; - un gruppo di aspirazione localizzato sulle spazzole in azione in prossimità del mandrino 4. 21'1 Macchina automatica per la lucidatura di semilavorati metallici secondo la precedente rivendicazione, caratterizzata dal fatto che il gruppo mandrino 4 e corrispondente contropunta mobile 4.1 realizzano la rotazione delle spazzole o pacco spazzola 12 secondo un asse trasversale ed orizzontale rispetto alla macchina lucidatrice, ed à ̈ in grado di muoversi in modo automatico parallelamente al piano<sottostante di lavoro 5, in senso verticale e contemporaneamente muoversi nel piano secondo un piano>parallelo al piano di lavoro. 3<A>Macchina automatica per la lucidatura di semilavorati metallici secondo la prima rivendicazione, caratterizzata dal fatto che il piano di lavoro centrale 5 di bloccaggio del pallet porta pezzi, può essere di tipo fisso con direzione secondo l'asse longitudinale della macchina stessa. 4<A>Macchina automatica per la lucidatura di semilavorati metallici secondo la prima rivendicazione, caratterizzata dal fatto che essa prevede il montaggio manuale dei pezzi da lucidare da parte dell'operatore su appositi pallets piani 8, in zona esterna alla macchina senza interrompere il suo normale funzionamento. 5<A>Macchina automatica per la lucidatura di semilavorati metallici secondo la prima rivendicazione, caratterizzata dal fatto che il magazzino pallets, apluri-postazioni, à ̈ dotata di almeno una slitta 7 mobile in senso longitudinale per il trasporto di un pallet 8 alla volta in grado di posizionarsi nei pressi del piano di lavoro 5 alfine di ricevere il pallet dei pezzi finiti elo inviare il pallet dei pezzi da lavorare; tale movimentazione di pallets viene eseguita tramite le pinze automatiche superiori 15 montate su appositi bracci mobili acomando 14. 6<A>Macchina automatica per la lucidatura di semilavorati metallici secondo la prima rivendicazione, caratterizzata dal fatto che il magazzino delle spazzole 12 a pluri- postazioni, anch'esso in posizione esterna alla macchina per non sporcarsi, si sposta acomando con apposito carrello mobile in prossimità del piano di lavoro 5 per effettuare la sostituzione della spazzola. Qui in modo automatico il mandrino 4 si abbassa, si apre, depone la spazzola nella postazione vuota, e successivamente si sposta per prelevare la spazzola programmata. 7<A>Macchina automatica per lucidatura di semilavorati metallici secondo la prima rivendicazione, caratterizzata dal fatto che Il gruppo mobile superiore à ̈ dotato di almeno due bracci 14 le cui estremità sono attrezzate con apposite manine 15 elo pinze automatiche di afferraggio in grado di muoversi a comando nelle tre direzioni dello spazio, per cui abbassarsi, afferrare il pallet sottostante e spostarlo dalla slitta inferiore 7 al piano di lavoro 5, e viceversa. BA Macchina automatica per lucidatura di semilavorati metallici secondo la prima rivendicazione, caratterizza dal fatto che le spazzole 12 impiegate in forma di pacco cilindrico possono essere costituite di varie larghezze, appropriate per essere afferrate dal mandrino 4 e contropunta 4.1, e possono presentare una o più caratteristiche tecniche nel medesimo pacco (ad esempio: metà con un grado di finitura e l'altra metà con un grado di finitura diverso). 9<A>Macchina automatica per la lucidatura di semilavorati metallici secondo la prima rivendicazione, caratterizzata dal fatto che essa risulta particolarmente idonea nella lucidatura superficiale di pezzi metallici aventi una qualsiasi configurazione geometrica anche curvilinea nel senso della verticalità della macchina, in quanto la macchina a CNC à ̈ in grado di seguire a distanza appropriata del mandrino 4 qualsiasi profilatura dei pezzi garantendo il medesimo grado di finitura, costante nei vari cicli di lavorazione. 10<A>Macchina automatica per la lucidatura di semilavorati metallici secondo la prima rivendicazione, caratterizzata dal fatto che le spazzole 12 impiegate per la lucidatura sono realizzate in pacchi cilindrici la cui superficie laterale à ̈ quella di lavoro ed operano con asse di rotazione orizzontale; detti pacchi possono presentare medesime larghezze o diverse, ed essere costituiti da spazzole di identiche caratteristiche tecniche o non .CLAIMS 1 <Î ›> Automatic machine for polishing semi-finished or finished metal parts, made with a portal structure 1 in order to have a horizontal work surface at eye level with the work surface facing upwards, and most of the of the mechanical drive and movement apparatuses located on an upper plane parallel to the underlying work plane. Machine using as tools exclusively disk-shaped brushes and / or stacked packs of disc brushes 12, forming cylinders with horizontal rotation axis and lateral polishing surface, driven by a spindle and supported by both bases, characterized by the fact that it is composed of the following groups or devices, cooperating in coordination with each other with computerized programming, command and management means: - a central horizontal work surface 5, on which to block the pallets 8 carrying pieces to be polished, with the work surface facing upwards; said plane is able to rotate angularly in both directions on command with respect to the longitudinal axis of the machine; - a magazine 9 for brushes 12, located to the right of the work surface 5, equipped with sliding ways 10 for moving a trolley 11 equipped with a plurality of positions suitable for housing several brushes with different technical characteristics; said carriage 11, on command, is able to move from a position external to the machine until it reaches the operating area for automatic tool change, and vice versa; a pallet warehouse 6, placed on the left with respect to the central work surface of the machine, equipped with several stations where the pieces to be polished are loaded onto special frames or pallets 8 where the pieces are positioned and tightened to be subsequently subjected to polishing, or also where they are unloaded after the polishing phase. Said warehouse is equipped with a slide 7 which is moved in the same longitudinal direction as the machine and has the task of moving the pallets 8 from an external position of the machine to an internal operating position, where small hands and / or the upper automatic grippers 15 grab one pallet at a time and they position it correctly on the work surface, and vice versa for the unloading phase; - on the portal structure 1, or on a horizontal plane at an elevated height with respect to the height of the work surface 5, parallel to it, there are two lateral shoulders in the longitudinal direction of the machine on which two guides 2 are locked; a particular crosspiece 13 slides by control along said guides 2 and in addition provides in turn two other guides for the sliding of the upper actuation unit in a transverse direction; all this allows the movement of the drive unit to any point of the said plane; - an upper drive unit 3 which obviously comprises the drive motors, positioned on the saddle of said cross member 13 and with a drive capable of moving along it; on one side the spindle 4 carries brushes 12 capable of moving vertically, therefore along the three axes of space, and on the other side the arms 14, in the longitudinal direction of the machine and in the direction of the pallet magazine, equipped with small hands and / or pliers automatic gripping 15 for the handling of the underlying pallets 8 carrying pieces; the brush holder spindle 4 supports and rotates the pack of cylindrical brushes in both directions; it is fixed while it is assisted by the particular mobile tailstock 4.1 with automatic control, able to move away to allow the automatic grasping of a brush from the underlying tool magazine 11, and to approach the fixed rotating one to close and lock the chosen brush in working position. In this way the brush is supported at the two end bases and is set in rotation through the spindle 4; - an automatic system equipped with one or more spray guns directed on the lateral surface of the rotating brushes capable of spraying abrasive-based fluids having various technical characteristics according to the type of polishing to be performed; - a suction unit located on the brushes in action near the spindle 4. 21'1 Automatic machine for polishing metal semi-finished products according to the preceding claim, characterized in that the spindle assembly 4 and corresponding mobile tailstock 4.1 rotate the brushes or brush pack 12 along a transverse and horizontal axis with respect to the polishing machine, and It is able to move automatically parallel to the underlying work plane 5, vertically and at the same time move in the plane according to a plane> parallel to the work plane. 3 <A> Automatic machine for polishing metal semi-finished products according to the first claim, characterized in that the central worktable 5 for locking the workpiece pallet can be of the fixed type with direction along the longitudinal axis of the machine itself. 4 <A> Automatic machine for polishing metal semi-finished products according to the first claim, characterized in that it provides for the manual assembly of the pieces to be polished by the operator on special flat pallets 8, in an area outside the machine without interrupting its normal operation. 5 <A> Automatic machine for polishing metal semi-finished products according to the first claim, characterized by the fact that the multi-station pallet warehouse is equipped with at least one slide 7 movable in the longitudinal direction for the transport of one pallet 8 at a time able to position itself near the work surface 5 in order to receive the pallet of the finished pieces and / or send the pallet of the pieces to be processed; this handling of pallets is carried out by means of the upper automatic grippers 15 mounted on special arms which are movable with control 14. 6 <A> Automatic machine for polishing metal semi-finished products according to the first claim, characterized by the fact that the magazine of the brushes 12 with multiple stations, also in an external position to the machine in order not to get dirty, is moved by control with a special mobile trolley near the work surface 5 to replace the brush. Here the spindle 4 automatically lowers, opens, places the brush in the empty station, and then moves to pick up the programmed brush. 7 <A> Automatic machine for polishing metal semi-finished products according to the first claim, characterized by the fact that the upper mobile unit is equipped with at least two arms 14 whose ends are equipped with special hands 15 and / or automatic gripping pliers capable of moving on command in the three directions of the space, for which to lower, grab the pallet below and move it from the lower slide 7 to the work surface 5, and vice versa. BA Automatic machine for polishing metal semi-finished products according to the first claim, characterized in that the brushes 12 used in the form of a cylindrical pack can be made of various widths, suitable for being gripped by the mandrel 4 and tailstock 4.1, and can have one or more technical characteristics in the same pack (for example: half with a degree of finish and the other half with a different degree of finish). 9 <A> Automatic machine for polishing metal semi-finished products according to the first claim, characterized by the fact that it is particularly suitable for the surface polishing of metal pieces having any geometric configuration, including curvilinear in the direction of the verticality of the machine, since the machine is CNC is able to follow any profiling of the pieces at an appropriate distance from the spindle 4, guaranteeing the same degree of finish, constant in the various machining cycles. 10 <A> Automatic machine for polishing metal semi-finished products according to the first claim, characterized in that the brushes 12 used for polishing are made in cylindrical packs whose lateral surface is the working one and operate with a horizontal rotation axis; said packs can have the same or different widths, and be made up of brushes with identical technical characteristics or not.