ITMO20100098A1

ITMO20100098A1 - Gruppo operatore multifunzionale

Info

Publication number: ITMO20100098A1
Application number: IT000098A
Authority: IT
Inventors: Enrico Bernabei
Original assignee: Scm Group Spa
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2011-10-02
Also published as: EP2371502A1

Description

Descrizione di invenzione industriale

GRUPPO OPERATORE MULTIFUNZIONALE

Background dell'invenzione

L'invenzione si riferisce ad un gruppo operatore di tipo multifunzionale.

In particolare l'invenzione è relativa ad un gruppo operatore dotato di più mandrini portautensili ai quali è possibile associare utensili idonei per varie lavorazioni, quali ad esempio frese, trapani, teste di foratura multipla, lame a disco, eccetera.

In modo specifico, ma non esclusivo, il gruppo operatore multifunzionale può essere utilizzato nell'ambito di un centro di lavoro a controllo numerico per la lavorazione di prodotti in legno, o in materiale assimilabile al legno.

La tecnica nota comprende il brevetto IT 1216860 che descrive una macchina squadratrice-bordatrice per la lavorazione del legno, a mandrini porta utensile multipli, avente un gruppo operatore multifunzionale per la lavorazione delle superfici inferiore e superiore in prossimità del bordo di un pezzo; tale gruppo operatore comprende almeno due mandrini ciascuno dei quali porta un utensile di lavorazione; il gruppo operatore è supportato girevole attorno ad un perno con gli assi dei mandrini portautensili che si estendono radialmente rispetto all'asse del perno; gli utensili sono portati in posizione di lavoro mediante rotazione del gruppo operatore attorno al perno.

I gruppi operatori multifunzionali della tecnica nota sono migliorabili per alcuni aspetti.

In primo luogo è migliorabile la flessibilità operativa dei gruppi operatori multifunzionali noti, in particolare la loro capacità di compiere una molteplicità di operazioni nell'ambito di una stessa struttura compatta.

Sono inoltre migliorabili la robustezza e la rigidezza dei gruppi operatori multifunzionali noti e, in particolare, la loro capacità di resistere a carichi elevati e di ridurre al minimo le deformazioni.

Sommario dell'invenzione

Uno scopo dell'invenzione è di realizzare un gruppo operatore multifunzionale in grado di migliorare i gruppi operatori multifunzionali della tecnica nota in uno o più dei suddetti aspetti.

Un vantaggio del gruppo operatore multifunzionale è di resistere a carichi elevati.

Un vantaggio del gruppo operatore multifunzionale è di ridurre al minimo le proprie deformazioni.

Un vantaggio è di fornire un gruppo operatore multifunzionale di ridotte dimensioni.

Un vantaggio è di fornire un gruppo operatore costruttivamente semplice ed economico.

Un vantaggio è di rendere disponibile un gruppo operatore multifunzionale in grado di realizzare prodotti in legno, o in materiale assimilabile al legno, di buona qualità.

Tali scopi e vantaggi ed altri ancora sono tutti raggiunti dal gruppo operatore secondo una o più delle rivendicazioni sotto riportate.

Breve descrizione dei disegni

L'invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni che ne illustrano un esempio non limitativo di attuazione.

La figura 1 è una vista prospettica frontale di un esempio del gruppo operatore secondo l'invenzione.

La figura 2 è una vista posteriore prospettica del gruppo operatore di figura 1.

La figura 3 è una vista prospettica frontale, ingrandita, del gruppo operatore di figura 1 con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre.

La figura 4 è una vista in pianta dal basso del gruppo operatore di figura 1.

Descrizione dettagliata

Facendo riferimento alle suddette figure, è stato indicato nel suo complesso con 1 un gruppo operatore multifunzionale destinato per l'impiego in una macchina a controllo numerico per la lavorazione di pezzi in legno o in materiale assimilabile al legno.

La macchina può essere predisposta, in particolare, per la produzione di finestre, porte e serramenti in genere, realizzati in legno o materiale similare. La macchina a controllo numerico sarà provvista di movimentazioni a più assi. La macchina a controllo numerico è di tipo noto e pertanto non sarà qui descritta in maggior dettaglio.

Il gruppo operatore 1 è configurato per svolgere più operazioni, ad esempio per fresare, per forare, per tagliare, eccetera, mediante l'impiego di vari utensili, eventualmente intercambiabili, operativamente associabili a vari mandrini. II gruppo operatore multifunzionale 1 comprende una struttura portante estesa in una direzione longitudinale, che in uso potrà essere una direzione verticale. La struttura portante può essere costituita da un monoblocco in materiale metallico. La struttura portante ha una porzione centrale 2 e due porzioni sporgenti laterali 3 e 4 che emergono in direzione trasversale (in uso, orizzontale) da due fianchi F opposti della porzione centrale 2. La struttura portante è collegata (rigidamente) ad una parte di intelaiatura predisposta (in modo noto) per l'attacco con un carro o altro elemento mobile della macchina.

Il gruppo 1 ha una prima guida 5 di scorrimento assiale estesa nella direzione longitudinale e fissata, almeno per la maggior parte della propria estensione assiale (nel caso specifico, per l'intera sua lunghezza), a contatto con una prima superficie 6 di struttura portante (verticale) disposta sulla prima porzione sporgente laterale 3. Il gruppo 1 comprende una prima unità di lavoro 7 che ha un primo mandrino 8 porta utensile. La prima unità di lavoro 7 è accoppiata scorrevolmente alla prima guida 5 di scorrimento con possibilità di movimento nella direzione longitudinale. La prima guida 5 di scorrimento assiale è supportata, in relazione continua di contatto, da una superficie rigida della struttura portante almeno per un tratto di guida nel quale è prevista la corsa della prima unità di lavoro 7; in particolare la prima guida 5 non ha parti che sono interessate dalla corsa della prima unità 7 (e che sono quindi sollecitate meccanicamente per effetto del passaggio della prima unità 7) e che sono sporgenti a sbalzo dalla struttura portante o comunque sono prive di un supporto rigido, fornito dalla struttura portante, in grado di contrastare le sollecitazioni fornite dalla prima unità 7. Il gruppo 1 ha una seconda guida 5' di scorrimento assiale estesa nella direzione longitudinale e fissata, almeno per la maggior parte della propria estensione assiale (nel caso specifico, per l'intera sua lunghezza), a contatto con una seconda superficie 6' di struttura portante disposta sulla seconda porzione sporgente laterale 4. Una seconda unità di lavoro 7' ha un secondo mandrino 8' porta utensile ed è accoppiata scorrevolmente alla seconda guida di scorrimento 5' con possibilità di movimento in direzione longitudinale. La seconda guida 5' di scorrimento assiale è supportata, in relazione continua di contatto, da una superficie rigida della struttura portante almeno per un tratto di guida nel quale è prevista la corsa della seconda unità di lavoro 7'; in particolare la guida 5' non ha parti che sono interessate dalla corsa della unità 7' (e che sono quindi sollecitate meccanicamente per effetto del passaggio della unità 7') e che sono sporgenti a sbalzo dalla struttura portante o comunque sono prive di un supporto rigido, fornito dalla struttura portante, in grado di contrastare le sollecitazioni fornite dalla unità 7'.

Una terza guida 5'' di scorrimento assiale è estesa nella direzione longitudinale ed è fissata, almeno per la maggior parte della propria estensione assiale o, come nel caso specifico, per l'intera sua lunghezza, a contatto con una terza superficie 6'' della struttura portante disposta su una prima estremità della porzione centrale 2. La terza superficie di struttura portante è disposta trasversalmente (perpendicolare) rispetto ai due fianchi F opposti della porzione centrale 2.

Nel caso specifico la prima e la seconda superficie 6 e 6' di struttura portante sono entrambe rivolte verso un primo lato del gruppo 1, mentre la terza superficie 6'' di struttura portante è rivolta verso un secondo lato del gruppo opposto al primo lato.

Una terza unità di lavoro Ί'' ha un terzo mandrino 8'' porta utensile ed è accoppiata scorrevolmente alla terza guida 5'' di scorrimento con possibilità di movimento nella direzione longitudinale.

La terza guida 5'' di scorrimento assiale è supportata, in relazione continua di contatto, da una superficie rigida della struttura portante almeno per un tratto di guida nel quale è prevista la corsa della seconda unità di lavoro 7''; in particolare la terza guida 5'' non ha parti che sono interessate dalla corsa della terza unità Ί'' (e che sono quindi notevolmente sollecitate meccanicamente per effetto del passaggio della terza unità Ί'' di lavoro) e che sono sporgenti a sbalzo dalla struttura portante o comunque sono prive di un supporto rigido, fornito dalla struttura portante, in grado di contrastare le sollecitazioni fornite dalla terza unità Ί'' di lavoro.

Una quarta guida 5''' di scorrimento assiale è estesa nella direzione longitudinale ed è fissata, almeno per la maggior parte della propria estensione assiale o, come nel caso specifico, per l'intera sua lunghezza, a contatto con una quarta superficie 6''' di struttura portante disposta su una seconda estremità della porzione centrale. La suddetta seconda estremità è opposta alla suddetta prima estremità. Le due porzioni laterali 3 e 4 emergono dalla prima estremità. La quarta superficie 6''' di struttura portante è disposta trasversalmente (perpendicolare) rispetto ai suddetti due fianchi F opposti della porzione centrale 2. La quarta superficie 6''' di struttura portante è rivolta verso il suddetto primo lato del gruppo.

Una quarta unità di lavoro 7''' ha un quarto mandrino 8''' porta utensile ed è accoppiata scorrevolmente alla quarta guida 5''' di scorrimento con possibilità di movimento nella direzione longitudinale.

La quarta guida 5''' di scorrimento assiale è supportata, in relazione continua di contatto, da una superficie rigida della struttura portante almeno per un tratto di guida nel quale è prevista la corsa della quarta unità di lavoro Ί'''; in particolare la quarta guida 5''' non ha parti che sono interessate dalla corsa della quarta unità 7''' (e che sono quindi sollecitate meccanicamente per effetto del passaggio della quarta unità 7''' di lavoro) e che sono sporgenti a sbalzo dalla struttura portante o comunque sono prive di un supporto rigido, fornito dalla struttura portante, in grado di contrastare le sollecitazioni fornite dalla quarta unità 7''' di lavoro.

La prima, seconda, terza e quarta guida di scorrimento 5, 5', 5'' e 5''' comprendono, ciascuna, una guida di tipo prismatico con accoppiamento del tipo a ricircolo di elementi volventi (sfere e/o rulli).

La prima unità di lavoro 7 può essere associata, come nell'esempio specifico, ad una lama a disco. La seconda unità di lavoro 7' può essere associata, ad esempio, ad un utensile (ad esempio di fresatura e/o foratura) ad asse verticale. La terza e quarta unità di lavoro 7'' e 7''' possono essere associate, in particolare, a due rispettive e differenti frese con asse orizzontale.

È stato riscontrato che la suddetta disposizione e struttura delle varie unità di lavoro consente un notevole compattamento del gruppo.

La prima unità di lavoro 7 è disposta in una prima zona affacciata ad un fianco F di porzione centrale 2 e la seconda unità di lavoro 7' è disposta in una seconda zona affacciata all'altro fianco F di porzione centrale. La terza unità di lavoro 7'' è in parte affacciata alla terza superficie 6'' di struttura portante ed in parte è affacciata ad una superficie inferiore della porzione centrale 2. La suddetta superficie inferiore congiunge tra loro la terza e quarta superficie 6'' e 6''' di struttura portante e congiunge inoltre tra loro i due fianchi F opposti di porzione centrale 2. La quarta unità di lavoro 7''' è in parte affacciata alla quarta superficie 6''' di struttura portante ed in parte è affacciata alla suddetta superficie inferiore.

È stato riscontrato che anche la suddetta disposizione relativa delle varie unità di lavoro consente un notevole compattamento del gruppo.

I vari mandrini 8, 8', 8'' e 8''' del gruppo operatore potranno essere di vario tipo e destinati a portare diversi tipi di utensili.

Nel caso specifico qui descritto il primo mandrino 8 ha un asse di rotazione (nel caso specifico orizzontale) perpendicolare alla direzione longitudinale e trasversale ai due fianchi opposti di porzione centrale 2. Il secondo mandrino 8' ha un asse di rotazione (verticale) parallelo alla direzione longitudinale. Il terzo e quarto mandrino 8'' e 8''' hanno, ciascuno, un asse di rotazione (orizzontale) perpendicolare alla direzione longitudinale e trasversale ai due fianchi opposti di porzione centrale 2.

Nel caso specifico qui descritto, ciascuna delle suddette guide di scorrimento assiale 5, 5', 5'' e 5''' non presenta alcuna porzione operativa di estremità che sporge a sbalzo dalla struttura portante, ove per porzione operativa si intenderà una porzione che esercita un'azione di guida nei confronti di una rispettiva unità di lavoro mobile.

La costruzione delle guide di scorrimento assiale 5, 5', 5'' e 5''' e il loro collegamento alla medesima struttura portante (per cui ogni tratto di guida interessato dalla corsa della rispettiva unità di lavoro è a contatto con una porzione di struttura portante capace di offrire resistenza alle sollecitazioni fornite dall'unità di lavoro) riduce le deformazioni degli utensili al lavoro e così migliora la precisione e la qualità dei prodotti lavorati.

Nel caso specifico la porzione centrale 2 presenta una pluralità di fori longitudinali passanti, tra loro paralleli (verticali), in ciascuno dei quali è alloggiato un elemento (i vari elementi sono stati indicati genericamente con 10) di forma allungata, stelo o albero, che è mobile in direzione longitudinale e che collega una unità di lavoro con mezzi di azionamento, di tipo noto e non descritti nel dettaglio, disposti nella parte superiore del gruppo operatore. Gli elementi 10 di forma allungata possono servire, ad esempio, per trasmettere all'unità di lavoro il movimento in direzione longitudinale e/o l'energia di lavoro per l'utensile. Nel caso specifico sono presenti fori che alloggiano due gruppi (ad esempio terne) di elementi 10 di forma allungata che sono collegati, rispettivamente, alla terza e alla quarta unità di lavoro 7'' e 7'''.

Il gruppo operatore multifunzionale può comprendere inoltre, come nell'esempio illustrato, una testa a foratura multipla 11 (predisposta per fori ad asse verticale) situata almeno in parte al di sotto della superficie inferiore della porzione centrale 2 di struttura portante. La testa a foratura multipla 11 è collegata a mezzi di azionamento, disposti nella parte superiore del gruppo, mediante un sistema di trasmissione disposto almeno in parte in uno o più fori ricavati all'interno della porzione centrale 2. La testa 11 è disposta in una zona centrale del gruppo delimitata all'esterno, o circondata, dalle quattro unità di lavoro 7, 7', 7" e 7" '.

Claims

RIVENDICAZIONI Gruppo operatore multifunzionale comprendente: una struttura portante (2, 3, 4) estesa in una direzione longitudinale; - una prima guida (5) di scorrimento assiale estesa in detta direzione longitudinale ed avente un lato longitudinale fissato, almeno per la maggior parte della propria estensione assiale, a contatto con una prima superficie di detta struttura portante; - una prima unità di lavoro (7) che ha un primo mandrino porta utensile (8) e che è accoppiata a detta prima guida (5) di scorrimento con possibilità di movimento in detta direzione longitudinale; - una seconda guida (5') di scorrimento assiale estesa in detta direzione longitudinale ed avente un lato longitudinale fissato, almeno per la maggior parte della propria estensione assiale, a contatto con una seconda superficie di detta struttura portante; - una seconda unità di lavoro (7') che ha un secondo mandrino porta utensile (8') e che è accoppiata a detta seconda guida (5') di scorrimento con possibilità di movimento in detta direzione longitudinale .
Gruppo secondo la rivendicazione 1, in cui detta struttura portante ha una porzione centrale (2) ed una prima e seconda porzioni sporgenti laterali (3; 4) che emergono in direzione trasversale da due fianchi opposti di detta porzione centrale; detta prima superficie di struttura portante, a cui è fissata detta prima guida (5), essendo disposta su detta prima porzione sporgente laterale (3); detta seconda superficie di struttura portante, a cui è fissata detta seconda guida (5'), essendo disposta su detta seconda porzione sporgente laterale (4).
Gruppo secondo la rivendicazione 2, comprendente: una terza guida (5'') di scorrimento assiale estesa in detta direzione longitudinale ed avente un lato longitudinale fissato, almeno per la maggior parte della propria estensione assiale, a contatto con una terza superficie di struttura portante disposta su una prima estremità di detta porzione centrale (2), detta terza superficie essendo disposta trasversalmente rispetto a detti due fianchi opposti di detta porzione centrale (2), dette prima e seconda superficie essendo entrambe rivolte verso un primo lato, detta terza superficie essendo rivolta verso un secondo lato opposto a detto primo lato; - una terza unità di lavoro (Ί'') che ha un terzo mandrino porta utensile (8'') e che è accoppiata a detta terza guida (5'') di scorrimento con possibilità di movimento in detta direzione longitudinale.
Gruppo secondo la rivendicazione 3, comprendente: una quarta guida (5''') di scorrimento assiale estesa in detta direzione longitudinale ed avente un lato longitudinale fissato, almeno per la maggior parte della propria estensione assiale, a contatto con una quarta superficie di struttura portante disposta su una seconda estremità di detta porzione centrale (2), detta seconda estremità essendo opposta a detta prima estremità, detta quarta superficie essendo disposta trasversalmente rispetto a detti due fianchi opposti di detta porzione centrale (2), detta quarta superficie essendo rivolta verso detto primo lato; - una quarta unità di lavoro (Ί''') che ha un quarto mandrino porta utensile (8''') e che è accoppiata a detta quarta guida (5''') di scorrimento con possibilità di movimento in detta direzione longitudinale .
5. Gruppo secondo la rivendicazione 4, in cui detta prima unità di lavoro (7) è disposta in una prima zona affacciata ad un primo di detti due fianchi opposti di detta porzione centrale (2) e detta seconda unità di lavoro (7') è disposta in una seconda zona affacciata ad un secondo di detti due fianchi opposti di detta porzione centrale (2), detta terza unità di lavoro (Ί'') essendo in parte affacciata a detta terza superficie di struttura portante ed in parte affacciata ad una superficie inferiore di detta porzione centrale (2), detta superficie inferiore congiungendo tra loro dette terza e quarta superficie di struttura portante e congiungendo inoltre tra loro detti due fianchi opposti di detta porzione centrale, detta quarta unità di lavoro [Ί''') essendo in parte affacciata a detta quarta superficie di struttura portante ed in parte affacciata a detta superficie inferiore.
6. Gruppo secondo la rivendicazione 5, in cui dette due porzioni sporgenti laterali (3; 4) emergono da detta prima estremità di detta porzione centrale.
7. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 6, in cui ciascuna di dette prima, seconda, terza e quarta guida di scorrimento comprende una guida di tipo prismatico con accoppiamento del tipo a ricircolo di elementi volventi.
8. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta struttura portante comprende un monoblocco in materiale metallico.
9. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 8, in cui detto primo mandrino (8) ha un asse di rotazione perpendicolare a detta direzione longitudinale e trasversale a detti due fianchi opposti di detta porzione centrale (2), detto secondo mandrino (8') avendo un asse di rotazione parallelo a detta direzione longitudinale.
10. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna di dette prima e seconda guida (5; 5') di scorrimento assiale non presenta alcuna porzione operativa di estremità che sporge a sbalzo da detta struttura portante.
11. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 10, in cui ciascuna di dette terza e quarta guida (5''; 5''') di scorrimento assiale non presenta alcuna porzione operativa di estremità che sporge a sbalzo da detta struttura portante.
12. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 11, in cui detta porzione centrale (2) presenta una pluralità di fori longitudinali passanti, in ciascuno dei quali è alloggiato un elemento (10) di forma allungata mobile in direzione longitudinale per collegare una o più di dette unità di lavoro (7; 7'; 7" ; g '<i>ja mezzidi azionamento situati al di sopra di detta porzione centrale (2).