IT201800007422A1 - Macchina per la lavorazione di profili prismatici. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Macchina per la lavorazione di profili prismatici"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce in generale a una macchina per la lavorazione di profili prismatici.

In molti campi della meccanica, come ad esempio nelle macchine utensili, negli impianti di confezionamento e imballaggio, nelle linee di montaggio di prodotti di ogni specie e negli impianti di sollevamento, sono comunemente utilizzati profili prismatici opportunamente lavorati per assolvere la funzione di guida di scorrimento per l'esecuzione precisa di movimenti, in genere movimenti traslatori. Spesso, in accoppiamento a questi profili prismatici funzionanti da guide, sono presenti anche dispositivi di movimentazione quali ad esempio dispositivi a pignone e cremagliera.

Sia i profili prismatici utilizzati come guide sia i profili prismatici utilizzati come cremagliere sono caratterizzati dalla presenza di numerose lavorazioni, in particolare forature, lungo una o più delle generatrici longitudinali di tali profili. Tali forature sono utilizzate per assicurare i profili, in genere mediante collegamento a vite, alle strutture di cui andranno a far parte. Queste lavorazioni hanno in genere un passo costante e sono disposte nella maggior parte dei casi lungo una o al massimo due generatrici parallele. Le tolleranze sul passo, e dunque sul posizionamento delle lavorazioni, devono essere rispettate sia per singolo interasse, sia per interasse cumulato. Questo significa ad esempio che la stessa tolleranza di posizionamento deve essere garantita per due lavorazioni adiacenti così come per lavorazioni posizionate alle estremità opposte del profilo, che tipicamente presenta una lunghezza compresa fra 2 e 6 metri.

I profili prismatici utilizzati come guide o cremagliere sono normalmente realizzati in acciaio, di preferenza acciaio legato, e presentano sempre opportune superfici di scorrimento radente o volvente che devono solitamente essere sottoposte a trattamento termico per offrire la necessaria resistenza ad usura. I trattamenti termici generano tensioni residue all'interno del profilo che ne provocano significative deformazioni nei piani contenenti l'asse longitudinale del profilo. Tali deformazioni possono influenzare la successiva fase di foratura, rendendo così problematico garantire la precisione richiesta sul posizionamento delle forature. Per evitare questa problematica, i profili utilizzati come guide e cremagliere sono normalmente sottoposti a un procedimento di raddrizzatura a freddo, eseguito imprimendo deformazioni plastiche di flessione e torsione sul profilo in modo da compensare le deformazioni rilevate sul profilo conseguenti al trattamento termico.

Il procedimento di raddrizzatura è particolarmente dispendioso in termini di tempo ciclo, e per i produttori di guide è di significativo vantaggio disporre di una macchina di foratura che possa accettare forti deformazioni delle guide, limitando la raddrizzatura unicamente alla fase prima della rettifica finale, che è sempre necessaria per garantire le alte precisioni richieste dalle applicazioni finali.

Il procedimento di foratura è normalmente eseguito con macchine plurimandrino per assicurare la produttività necessaria.

Sono note macchine di foratura per profili che utilizzano dispositivi di lavorazione diversi e strategie diverse di movimentazione relativa di tali dispositivi di lavorazione rispetto ai profili. Esempi di tali macchine sono descritti in CN204159943, CN105436550, US4215958, US4667383 ed EP1222986. Molte di queste macchine di foratura sono state concepite per la lavorazione di profili di alluminio per serramenti, che sono profili decisamente meno rigidi e che risentono meno delle problematiche di deformazione sopra discusse rispetto ai profili prismatici utilizzati come guide, o per la lavorazione di travi strutturali, in cui è normalmente richiesta una minore precisione di posizionamento dei fori.

Le macchine di foratura note possono essere distinte fondamentalmente in due categorie a seconda della loro architettura, e cioè macchine con architettura a pezzo fisso (e con unità operatrici mobili) e macchine con architettura a pezzo mobile (e con unità operatrici a posizionamento limitato).

Le macchine con architettura a pezzo fisso possono compensare le deformazioni del pezzo unicamente per mezzo delle attrezzature di bloccaggio con cui il pezzo è bloccato sulla macchina. Tali attrezzature di bloccaggio devono pertanto essere estremamente rigide. Di conseguenza, tali attrezzature di bloccaggio risultano molto costose e inoltre presentano il difetto di accumulare ulteriori tensioni residue durante la lavorazione, a nocumento della precisione.

Le macchine con architettura a pezzo mobile, viceversa, non sono in grado di compensare le deformazioni del pezzo per mezzo dei sistemi di traslazione del pezzo (tipicamente basati su pinze o rulli), e dunque danno origine, se non ad errori di precisione, a fenomeni di impuntamento dei pezzi nelle macchine che sono deleteri per l'affidabilità e quindi la produttività dei sistemi di produzione moderni.

Allo stesso tempo, l'estrema diversificazione delle guide e delle cremagliere per tipologia e taglia richiede una macchina ad alta flessibilità che sia in grado di lavorare, garantendo le stesse elevate caratteristiche di precisione, diverse tipologie di profili, in termini di sezione, lunghezza, numero di lavorazioni, numero di generatrici su cui sono previste le lavorazioni, passi di lavorazione, ecc.

Scopo della presente invenzione è dunque fornire una macchina per la lavorazione di profili prismatici che sia in grado di coniugare un'elevata precisione di lavorazione con un'elevata flessibilità e con un costo ridotto, e consenta dunque di eseguire con elevata precisione diversi tipi di lavorazione (quali ad esempio foratura, svasatura, maschiatura, alesatura, lamatura e rullatura) su diversi tipi di profili prismatici (in termini ad esempio di sezione, lunghezza, numero di lavorazioni, numero di generatrici su cui sono previste le lavorazioni e passi di lavorazione).

Tale scopo è raggiunto secondo la presente invenzione grazie a una macchina per la lavorazione di pezzi prismatici avente le caratteristiche specificate nell'annessa rivendicazione indipendente 1.

Forme di realizzazione vantaggiose della macchina secondo l'invenzione sono specificate nelle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto è da intendersi come parte integrante della descrizione che segue.

Le caratteristiche e i vantaggi della presente invenzione risulteranno chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni allegati, in cui:

la figura 1 è una vista prospettica di una macchina per la lavorazione di profili prismatici secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

la figura 2 è una vista prospettica che mostra il basamento della macchina di figura 1, con i rulli di supporto per i profili in lavorazione e con i due montanti recanti ciascuno una rispettiva testa operatrice;

le figure 3 e 4 sono viste prospettiche che mostrano da punti di vista diversi il gruppo di bloccaggio pezzo della macchina di figura 1;

la figura 5 è una vista prospettica che mostra il gruppo di movimentazione pezzo della macchina di figura 1;

la figura 6 è una vista prospettica che mostra in dettaglio uno dei due dispositivi di presa del gruppo di movimentazione di figura 5; e

le figure 7 e 8 mostrano schematicamente la struttura del dispositivo di presa di figura 6.

Facendo riferimento inizialmente alla figura 1, una macchina per la lavorazione di profili prismatici secondo una forma di realizzazione della presente invenzione è complessivamente indicata con 10.

La macchina 10 è realizzata secondo l'architettura a pezzo mobile menzionata nella parte introduttiva della presente descrizione ed è in grado di eseguire vari tipi di lavorazioni, ad esempio lavorazioni di foratura, svasatura, mascheratura, alesatura, lamatura ed eventualmente rullatura, su profili prismatici (di seguito semplicemente indicati come profili). I profili da lavorare vengono alimentati alla macchina 10 e fatti avanzare attraverso la macchina 10 in direzione longitudinale (come indicato con freccia Fx) per consentire l'esecuzione delle varie lavorazioni lungo una o più delle generatrici longitudinali di tali profili. Un esempio di profilo lavorabile con la macchina 10 è mostrato nelle figure 4 e 5, dove è indicato con P.

La macchina 10 comprende innanzitutto un basamento stazionario 12, osservabile più in dettaglio nella figura 2. Con riferimento a tale figura, il basamento 12 presenta in pianta una configurazione sostanzialmente a forma di croce, con una prima porzione di basamento 12a, o porzione di basamento longitudinale, estendentesi in direzione longitudinale, e con una seconda porzione di basamento 12b, o porzione di basamento trasversale, estendentesi in direzione trasversale, cioè lungo una direzione orizzontale perpendicolare alla direzione longitudinale.

Sulla porzione di basamento longitudinale 12a sono montati rulli di supporto 14, disposti con i rispettivi assi di rotazione diretti trasversalmente. I rulli di supporto 14 sono liberamente girevoli intorno ai rispettivi assi di rotazione e hanno la funzione di sostenere i profili P che vengono fatti avanzare in direzione longitudinale attraverso la macchina 10. Nella forma di realizzazione illustrata sono previsti due rulli di supporto 14, posizionati l'uno sul lato d'ingresso della macchina (cioè sul lato da cui il profilo P entra nella macchina per essere lavorato) e l'altro sul lato di uscita della macchina (cioè sul lato da cui il profilo P esce dalla macchina dopo essere stato lavorato). È comunque possibile prevedere un numero diverso di rulli di supporto.

Sulla porzione di basamento trasversale 12b sono montati due montanti 16, recanti ciascuno una rispettiva testa operatrice 18. I due montanti 16 con le rispettive teste operatrici 18 hanno preferibilmente struttura identica l'uno rispetto all'altro e sono disposti simmetricamente l'uno all'altro rispetto alla direzione longitudinale.

Ciascun montante 16 è mobile orizzontalmente rispetto al basamento 12 a mezzo di guide lineari (non mostrate nelle figure, ma comunque di tipo per sé noto) in direzione trasversale (come indicato con freccia Fy) sotto il controllo di un rispettivo motore 20.

Ciascuna testa operatrice 18 comprende un corpo di supporto 22, un elettromandrino 24 portato dal corpo di supporto 22 e disposto con il proprio asse di rotazione diretto trasversalmente, e un utensile 26 portato dall'elettromandrino 24 per essere da questo comandato in rotazione. L'utensile 26 può essere naturalmente sostituito a seconda del tipo di lavorazione da eseguire sul profilo P e, a tale riguardo, la macchina 10 sarà preferibilmente dotata di un magazzino utensili e di un sistema di cambio utensile automatico (qui non descritti né illustrati in quanto non formanti oggetto della presente invenzione).

Ciascuna testa operatrice 18 è montata in modo verticalmente mobile (come indicato con freccia Fz) rispetto all'associato montante 16 a mezzo di guide lineari (non mostrate nelle figure, ma comunque di tipo per sé noto). A ciascuna testa operatrice 18 è associato un rispettivo motore 28, portato dal rispettivo montante 16, per comandare il movimento di traslazione verticale della testa operatrice 18 rispetto al montante 16.

In questo modo, ciascuna testa operatrice 18 è mobile rispetto al basamento 12 in due direzioni perpendicolari, e cioè in direzione trasversale (Fy) e in direzione verticale (Fz). Con il movimento di ciascuna testa operatrice 18 in direzione trasversale viene impresso al rispettivo utensile 26 un movimento di avanzamento in profondità nel profilo P e viene dunque regolata la profondità di lavorazione, mentre con il movimento di ciascuna testa operatrice 18 in direzione verticale il rispettivo utensile 26 può essere posizionato ogni volta su una data generatrice longitudinale del profilo P in lavorazione. La possibilità di movimento verticale delle teste operatrici 18, seppure preferibile, non è comunque essenziale ai fini della presente invenzione. E' dunque altresì concepibile una macchina in cui le due teste operatrici 18 sono mobili unicamente in direzione trasversale.

Con riferimento ora alle figure 3 e 4, la macchina 10 comprende inoltre un gruppo di bloccaggio pezzo, complessivamente indicato con 30, predisposto per bloccare il profilo P in prossimità della zona del profilo stesso in cui gli utensili 26 delle teste operatrici 18 devono eseguire le rispettive lavorazioni.

Il gruppo di bloccaggio pezzo 30 comprende innanzitutto un organo di riscontro 32, che è fissato al basamento 12, e una coppia di organi di serraggio 34, che sono mobili in direzione trasversale rispetto al basamento 12 per bloccare il profilo P, in cooperazione con l'organo di riscontro 32, da parti trasversalmente opposte del profilo stesso. Entrambi gli organi pinze di serraggio 34 sono mostrati nella figura 3, mentre uno solo di essi è mostrato nella figura 4. Supponendo che il profilo P venga fatto avanzare da destra verso sinistra rispetto all'osservatore delle figure 3 e 4, l'organo di riscontro 32 è disposto alla destra del profilo, mentre i due organi di serraggio 34 sono disposti alla sinistra del profilo.

L'organo di riscontro 32 ha una coppia di superfici di battuta fisse 36a contro cui è premuto il lato destro del profilo P quando il profilo viene serrato fra gli organi di serraggio 34 e l'organo di riscontro 32. Le superficie di battuta fisse 36a si estendono in un medesimo piano verticale, perpendicolare alla direzione trasversale, e sono distanziate longitudinalmente l'una dall'altra in modo da consentire il passaggio dell'utensile 26 portato dalla testa operatrice 18 posta alla destra del profilo P. Preferibilmente, ciascuna superficie di battuta fissa 36a è formata da una rispettiva piastra 36 di materiale a elevata durezza (e dunque con elevata resistenza all'usura), che è realizzata come pezzo distinto rispetto all'organo di riscontro 32 in modo da poter essere agevolmente sostituita quando danneggiata o usurata.

Analogamente, ciascun organo di serraggio 34 ha una rispettiva superficie di battuta mobile 38a che viene premuta contro il lato sinistro del profilo P quando il profilo viene serrato fra gli organi di serraggio 34 e l'organo di riscontro 32. Le superfici di battuta mobili 38a si estendono ciascuna in un piano verticale, perpendicolare alla direzione trasversale, e sono distanziate longitudinalmente l'una dall'altra in modo da consentire il passaggio dell'utensile 26 portato dalla testa operatrice 18 posta alla sinistra del profilo P. Preferibilmente, ciascuna superficie di battuta 38a è formata da una rispettiva piastra 38 di materiale a elevata durezza (e dunque con elevata resistenza all'usura), che è realizzata come pezzo distinto rispetto al rispettivo organo di serraggio 34 in modo da poter essere agevolmente sostituita quando danneggiata o usurata.

Il movimento trasversale di apertura e chiusura degli organi di serraggio 34, cioè rispettivamente di allontanamento e avvicinamento degli organi di serraggio 34 rispetto all'organo di riscontro 32, è comandato da un apposito sistema di azionamento (non mostrato nei disegni), ad esempio di tipo idraulico. Preferibilmente, il sistema di azionamento è predisposto per comandare il movimento trasversale degli organi di serraggio 34 in modo indipendente l'uno dall'altro. Nel caso di sistema di azionamento di tipo idraulico, a ciascun organo di serraggio 34 sarà associato un rispettivo cilindro idraulico e i due cilindri idraulici saranno preferibilmente controllabili in modo indipendente l'uno dall'altro.

Come mostrato in figura 4, il gruppo di bloccaggio pezzo 30 comprende inoltre una coppia di cilindri idraulici di serraggio 40, rispettivamente superiore e inferiore, predisposti per serrare il profilo P da parti verticalmente opposte. Preferibilmente, i cilindri idraulici di serraggio 40 sono portati dall'organo di riscontro 32.

Durante la lavorazione, quindi, il profilo P risulta bloccato trasversalmente fra gli organi di serraggio 34 (entrambi o solo uno) e l'organo di riscontro 32 e verticalmente fra i cilindri idraulici di serraggio 40 del gruppo di bloccaggio pezzo 30.

La macchina 10 comprende inoltre un gruppo di movimentazione pezzo, che verrà ora descritto in dettaglio con riferimento alle figure dalla 5 alla 8.

Come mostrato nella figura 5, il gruppo di movimentazione pezzo comprende una coppia di dispositivi di presa, o pinze, 42, che sono posizionati l'uno sul lato d'ingresso e l'altro sul lato di uscita della macchina, essendo ad esempio portati da una traversa longitudinale 44 facente parte di una struttura a portale 46 della macchina 10.

I dispositivi di presa 42 sono entrambi mobili in direzione longitudinale in modo indipendente l'uno dall'altro per afferrare e movimentare il profilo P in direzione longitudinale, spostandolo di volta in volta rispetto al gruppo di bloccaggio pezzo 30 del passo necessario a raggiungere la posizione desiderata per la lavorazione successiva. Il movimento longitudinale di ciascuno dei due dispositivi di presa 42 lungo la traversa longitudinale 44, e dunque rispetto al gruppo di bloccaggio pezzo 30, è controllato da un rispettivo dispositivo di azionamento 48, vantaggiosamente formato da un motore elettrico.

Con riferimento anche alla figura 6, ciascun dispositivo di presa 42 comprende un corpo di supporto 50 e una coppia di ganasce 52 portate dal corpo di supporto 50. Le ganasce 52 sono disposte affacciate l'una all'altra e sono mobili l'una rispetto all'altra, ad esempio mediante sistema di azionamento idraulico (non mostrato nei disegni), in direzione trasversale per essere alternativamente avvicinate l'una all'altra o allontanate l'una dall'altra, in modo da afferrare o rispettivamente liberare il profilo P.

Al fine di assicurare la precisione di spostamento richiesta, almeno uno dei due dispositivi di presa 52 deve essere controllato in modo da rimanere sempre in presa sul profilo P. Ciò comporta tuttavia che, a causa delle forti deformazioni del profilo P in lavorazione e delle forze elevate che devono essere esercitate dal gruppo di bloccaggio pezzo 30 per garantire il bloccaggio del profilo P durante la lavorazione, ai dispositivi di presa 42 vengano trasmesse forze elevate durante la lavorazione.

Per ovviare a tale problema, secondo l'invenzione ciascuno dei due dispositivi di presa 42 è realizzato come sistema a cedevolezza controllata, cioè come sistema in cui almeno un grado di libertà è normalmente bloccato, per cui normalmente il sistema si comporta come un sistema rigido relativamente a tale grado di libertà, ma al superamento di un valore prestabilito del carico applicato (forza o coppia a seconda che si tratti rispettivamente di un grado di libertà traslazionale o di un grado di libertà rotazionale) consente un certo movimento, in misura dipendente dal rapporto fra il valore del carico applicato e il suddetto valore prestabilito.

Come si spiegherà qui di seguito, con riferimento in particolare alle figure 7 e 8, nell'esempio di realizzazione qui proposto ciascun dispositivo di presa 42 è realizzato in modo da presentare i seguenti tre gradi di libertà a cedevolezza controllata:

- un grado di libertà traslazionale (di qui in avanti indicato come primo grado di libertà) in direzione trasversale, e quindi in direzione perpendicolare all'asse longitudinale del profilato P e parallela all'asse di lavorazione degli utensili 26 delle teste operatrici 18;

- un grado di libertà traslazionale (di qui in avanti indicato come secondo grado di libertà) in direzione verticale, e quindi in direzione perpendicolare sia all'asse longitudinale del profilato P sia all'asse di lavorazione degli utensili 26; e - un grado di libertà rotazionale (di qui in avanti indicato come terzo grado di libertà) intorno a un asse trasversale, e quindi intorno a un asse parallelo all'asse di lavorazione degli utensili 26.

Il primo, il secondo e il terzo grado di libertà sopra definiti sono rispettivamente indicati nelle figure 7 e 8 con DOF1, DOF2 e DOF3.

Il primo grado di libertà DOF1 è ottenuto realizzando il corpo di supporto 50 di ciascun dispositivo di presa 42 in due parti di corpo 50a e 50b (schematicamente mostrate in figura 7) che sono in grado di traslare l'una rispetto all'altra in direzione trasversale. La parte di corpo 50a è disposta dal lato della traversa longitudinale 44 ed è a questa collegata in modo da traslare in direzione longitudinale, come sopra spiegato. Le ganasce 52 sono portate invece dalla parte di corpo 50b. Preferibilmente, una delle due ganasce 52 è fissata alla parte di corpo 50b, mentre l'altra ganascia 52 è mobile rispetto alla parte di corpo 50b sotto il controllo del summenzionato sistema di azionamento (ad esempio di tipo idraulico).

Fra le due parti di corpo 50a e 50b è previsto un primo dispositivo di controllo pneumatico comprendente una coppia di cilindri pneumatici contrapposti 54 alimentati alla medesima pressione di precarico. Preferibilmente, il primo dispositivo di controllo pneumatico comprende inoltre una servovalvola 56 controllata dal sistema di controllo numerico CNC della macchina per regolare la pressione di precarico dei due cilindri pneumatici 54. In alternativa, è comunque possibile prevedere una regolazione solo manuale della pressione di precarico dei due cilindri pneumatici 54.

Fintantoché la forza scambiata fra le due parti di corpo 50a e 50b in direzione trasversale, pari alla forza trasversale che il profilo P esercita sulle ganasce 52, è tale da generare nei cilindri pneumatici 54 (o meglio, in uno dei due cilindri pneumatici, a seconda del verso della forza) una pressione non superiore alla pressione di precarico regolata dalla prima servovalvola 56, la parte di corpo 50b rimane fissa rispetto alla prima parte di corpo 50a. Quando invece la forza scambiata fra le due parti di corpo 50a e 50b in direzione trasversale, e dunque la forza esercitata in direzione trasversale dal profilo P sulle ganasce 52, è tale da generare in uno dei due cilindri pneumatici 54 una pressione superiore alla pressione di precarico, allora la servovalvola 56 consente lo scarico di una certa quantità di aria da tale cilindro pneumatico e dunque un certo spostamento trasversale della parte di corpo 50b, e con essa delle ganasce 52, rispetto alla parte di corpo 50a, e dunque rispetto alla traversa longitudinale 44 e al basamento 12. L'entità e il verso del movimento trasversale consentito fra le due parti di corpo 50a e 50b dipenderanno naturalmente dall'intensità e dal verso della forza di reazione trasversale esercitata dal profilo P sulle ganasce 52 del dispositivo di presa 42 che in quel momento sta afferrando il profilo P.

Per effetto di tale movimento relativo in direzione trasversale fra le due parti di corpo 50a e 50b del dispositivo di presa 42, viene consentita al profilo P una certa deformazione in direzione trasversale, sino a che la forza di reazione esercitata in direzione trasversale dal profilo P sul dispositivo di presa 42 non diminuisce a un valore tale per cui il primo dispositivo di controllo pneumatico blocca il movimento relativo in direzione trasversale delle due parti di corpo 50a e 50b.

Il secondo grado di libertà DOF2 è ottenuto in modo analogo al primo grado di libertà DOF1, come spiegato di seguito.

Con riferimento sempre alla figura 7, ciascuna delle due ganasce 52 di ciascun dispositivo di presa 42 è realizzata in due parti di ganascia 52a e 52b mobili l'una rispetto all'altra in direzione verticale. Più specificamente, la parte di ganascia 52a di ciascuna ganascia 52 è fissa in direzione verticale rispetto alla seconda parte di corpo 50b del rispettivo dispositivo di presa 42, mentre l'altra parte di ganascia 52b è verticalmente mobile rispetto alla parte di ganascia 52a. La parte di ganascia 52b di ciascuna ganascia 52 porta un pattino 58 presentante una faccia piana 58a destinata a essere premuta contro il profilo P da afferrare e movimentare.

Alle ganasce 52 di ciascun dispositivo di presa 42 è associato un secondo dispositivo di controllo pneumatico comprendente una coppia di cilindri pneumatici contrapposti 60, interposti fra le due parti di ganascia 52a e 52b di ciascuna ganascia 52 e alimentati alla medesima pressione di precarico. Preferibilmente, il secondo dispositivo di controllo pneumatico comprende inoltre una servovalvola 62 (comune alle due coppie di cilindri pneumatici 60) controllata dal sistema di controllo numerico CNC della macchina per regolare la pressione di precarico dei cilindri pneumatici 60.

Fintantoché la forza scambiata fra le due parti di ganascia 52a e 52b in direzione verticale, pari alla forza verticale che il profilo P esercita sulle ganasce 52, è tale da generare nei cilindri pneumatici 60 (o meglio, in uno dei due cilindri pneumatici, a seconda del verso della forza) una pressione non superiore alla pressione di precarico regolata dalla servovalvola 62, la parte di ganascia 52b rimane fissa rispetto alla parte di ganascia 52a. Quando invece la forza scambiata fra le due parti di ganascia 52a e 52b in direzione verticale, e dunque la forza esercitata in direzione verticale dal profilo P sulle ganasce 52, è tale da generare in uno dei due cilindri pneumatici 62 di ciascuna ganascia 52 una pressione superiore alla pressione di precarico, allora la servovalvola 62 consente lo scarico di una certa quantità di aria da tale cilindro pneumatico e dunque un certo spostamento verticale della parte di ganascia 52b rispetto alla parte di ganascia 52a, e dunque rispetto alla traversa longitudinale 44 e al basamento 12. L'entità e il verso del movimento verticale fra le due parti di ganascia 52a e 52b dipenderanno naturalmente dall'intensità e dal verso della forza di reazione verticale esercitata dal profilo P sulle ganasce 52 del dispositivo di presa 42 che in quel momento sta afferrando il profilo P.

Per effetto di tale movimento relativo in direzione verticale fra le due parti di ganascia 52a e 52b delle ganasce 52 del dispositivo di presa 42, viene consentita al profilo P una certa deformazione in direzione verticale, sino a che la forza di reazione esercitata in direzione verticale dal profilo P sul dispositivo di presa 42 non diminuisce a un valore tale per cui il secondo dispositivo di controllo pneumatico blocca il movimento relativo in direzione verticale delle due parti di ganascia 52a e 52b di ciascuna ganascia 52.

Infine, con riferimento alle figure 7 e 8, il terzo grado di libertà DOF3 è ottenuto grazie al fatto che il pattino 58 di ciascuna ganascia 52 è montato in modo girevole rispetto alla seconda parte di ganascia 52b intorno a un asse di rotazione y diretto trasversalmente, cioè parallelamente all'asse di lavorazione degli utensili 26, e che fra il pattino 58 e la seconda parte di ganascia 52b di ciascuna ganascia 52 sono interposti primi mezzi elastici 64 (formati ad esempio da una o più molle in elastomero) atti a esercitare una coppia di reazione elastica fra il pattino 58 e la seconda parte di ganascia 52b in un dato verso e secondi mezzi elastici 66 (anch'essi formati ad esempio da una o più molle in elastomero) atti a esercitare una coppia di reazione elastica fra il pattino 58 e la seconda parte di ganascia 52b in verso opposto rispetto ai primi mezzi elastici 64. I primi e secondi mezzi elastici 64 e 66 presentano il medesimo precarico e la medesima rigidezza.

Fintantoché la coppia esercitata dal profilo P intorno all'asse y sui pattini 58 delle ganasce 52 del dispositivo di presa 42 che sta afferrando il profilo stesso non è superiore al precarico dei primi e secondi mezzi elastici 64 e 66, ciascun pattino 58 rimane fisso a rotazione rispetto alla parte di ganascia 52b della rispettiva ganascia 52. Quando invece la coppia esercitata dal profilo P è superiore al precarico dei primi e secondi mezzi elastici 64 e 66, allora tali mezzi elastici iniziano a deformarsi consentendo un certo spostamento angolare di ciascun pattino 58 rispetto alla parte di ganascia 52b. L'entità e il verso della rotazione fra il pattino 58 e la parte di ganascia 52b di ciascuna ganascia 52 intorno all'asse di rotazione y dipenderanno naturalmente dall'intensità e dal verso della coppia esercitata dal profilo P sui pattini 58.

Per effetto di tale movimento di rotazione dei pattini 58 rispetto alle parti di ganascia 52b intorno all'asse di rotazione y viene consentita al profilo P una certa deformazione nel piano verticale, sino a che la coppia esercitata dal profilo P sul dispositivo di presa 42 non scende a un valore inferiore al precarico dei primi e secondi mezzi elastici 64 e 66.

Come detto in precedenza, ciascuno dei dispositivi di presa 42 della macchina 10 presenterà preferibilmente tutti e tre i gradi di libertà DOF1, DOF2 e DOF3 a cedevolezza controllata sopra descritti. Tale condizione non è tuttavia essenziale, essendo sufficiente che ciascuno dei dispositivi di presa 42 presenti almeno uno di tali gradi di libertà a cedevolezza controllata, preferibilmente almeno il primo grado di libertà DOF1.

Come risulterà chiaro dalla descrizione sopra fornita, grazie al fatto che i dispositivi di presa sono realizzati come sistemi presentanti almeno un grado di libertà a cedevolezza controllata viene consentita al profilo in lavorazione una certa deformazione, il che permette di limitare le forze o coppie di reazione esercitate dal profilo sul dispositivo di presa che in quel momento sta afferrando il profilo stesso.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto e illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina (10) per la lavorazione di profili prismatici (P), predisposta per eseguire in sequenza, con un passo costante o variabile, lungo almeno una generatrice longitudinale del profilo (P), lavorazioni quali forature, maschiature, alesature, svasature, lamature o rullature, comprendente: un basamento (12) stazionario; due o più teste operatrici (18) atte a eseguire sul profilo (P) le suddette lavorazioni lungo un asse di lavorazione orizzontale diretto perpendicolarmente all'asse longitudinale del profilo (P); un gruppo di bloccaggio pezzo (30) atto a bloccare il profilo (P) mentre le teste operatrici (18) eseguono le lavorazioni su detto profilo (P); e un gruppo di movimentazione pezzo comprendente due o più dispositivi di presa (42) mobili in modo controllato lungo la direzione dell'asse longitudinale del profilo (P) per posizionare longitudinalmente il profilo (P) in una data posizione rispetto al gruppo di bloccaggio pezzo (30), ciascun dispositivo di presa (42) comprendendo un corpo di supporto (50) e una coppia di ganasce (52) mobili trasversalmente in avvicinamento o allontanamento l'una rispetto all'altra per afferrare o rispettivamente disimpegnare il profilo (P); caratterizzata dal fatto che ciascun dispositivo di presa (42) è configurato in modo da presentare almeno un grado di libertà (DOF1, DOF2, DOF3) a cedevolezza controllata.
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui le teste operatrici (18) sono spostabili in modo controllato con almeno due gradi di libertà in un piano verticale perpendicolare all'asse longitudinale del profilo (P).
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui detto almeno un grado di libertà (DOF1, DOF2, DOF3) a cedevolezza controllata include un grado di libertà (DOF1) traslazionale lungo una direzione orizzontale perpendicolare all'asse longitudinale del profilo (P), ovvero lungo una direzione orizzontale parallela all'asse di lavorazione delle teste operatrici (18).
4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 3, in cui il corpo di supporto (50) di ciascun dispositivo di presa (42) include una prima parte di corpo (50a) e una seconda parte di corpo (50b) traslabili l'una rispetto all'altra lungo detta direzione orizzontale, e in cui ciascun dispositivo di presa (42) comprende inoltre un primo dispositivo di controllo (54, 56) atto a controllare lo spostamento relativo di dette prima e seconda parte di corpo (50a, 50b) lungo detta direzione orizzontale in funzione della forza esercitata dal profilo (P) sul dispositivo di presa (42) lungo detta direzione orizzontale, in maniera tale per cui la traslazione relativa di dette prima e seconda parte di corpo (50a, 50b) lungo detta direzione orizzontale è consentita solo per valori di forza superiori a un primo valore di forza predeterminato.
5. 5. Macchina secondo la rivendicazione 4, in cui detto primo dispositivo di controllo (54, 56) comprende una coppia di primi cilindri pneumatici (54) contrapposti, interposti fra dette prima e seconda parte di corpo (50a, 50b), e alimentati a una medesima prima pressione di precarico.
6. 6. Macchina secondo la rivendicazione 5, in cui detto primo dispositivo di controllo (54, 56) comprende inoltre primi mezzi valvolari (56) atti a regolare detta prima pressione di precarico.
7. 7. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un grado di libertà (DOF1, DOF2, DOF3) a cedevolezza controllata include un grado di libertà (DOF2) traslazionale lungo una direzione verticale, ovvero lungo una direzione perpendicolare all'asse longitudinale del profilato (P) e perpendicolare all'asse di lavorazione delle teste operatrici (18).
8. 8. Macchina secondo la rivendicazione 7, in cui le ganasce (52) di ciascun dispositivo di presa (42) sono traslabili ciascuna lungo detta direzione verticale rispetto al corpo di supporto (50) di detto dispositivo di presa (42), e in cui ciascun dispositivo di presa (42) comprende inoltre un secondo dispositivo di controllo (60, 62) atto a controllare lo spostamento relativo di ciascuna delle ganasce (52) rispetto al corpo di supporto (50) lungo detta direzione verticale in funzione della forza esercitata dal profilo (P) sul dispositivo di presa (42) lungo detta direzione verticale, in maniera tale per cui la traslazione relativa di ciascuna delle ganasce (52) rispetto al corpo di supporto (50) lungo detta direzione verticale è consentita solo per valori di forza superiori a un secondo valore di forza predeterminato.
9. 9. Macchina secondo la rivendicazione 8, in cui detto secondo dispositivo di controllo (60, 62) comprende, per ciascuna ganascia (52), una coppia di secondi cilindri pneumatici (60) contrapposti, interposti fra la ganascia (52) e il corpo di supporto (50), e alimentati a una medesima seconda pressione di precarico.
10. 10. Macchina secondo la rivendicazione 9, in cui detto secondo dispositivo di controllo (60, 62) comprende inoltre secondi mezzi valvolari (62) atti a regolare detta seconda pressione di precarico.
11. 11. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un grado di libertà (DOF1, DOF2, DOF3) a cedevolezza controllata include un grado di libertà (DOF3) rotazionale intorno a un asse di rotazione (y) parallelo all'asse di lavorazione delle teste operatrici (18).
12. 12. Macchina secondo la rivendicazione 11, in cui ciascun dispositivo di presa (42) comprende inoltre una coppia di pattini (58), portati ciascuno da una rispettiva ganascia (52) per essere premuti ciascuno contro un rispettivo lato del profilo (P), in cui ciascun pattino (58) è girevole rispetto alla rispettiva ganascia (52) intorno a detto asse di rotazione (y), e in cui ciascun dispositivo di presa (42) comprende inoltre, per ciascuna ganascia (52), un terzo dispositivo di controllo (64, 66) atto a controllare la rotazione relativa del pattino (58) rispetto alla ganascia (52) intorno a detto asse di rotazione (y) in funzione della coppia esercitata dal profilo (P) sul pattino (58), in maniera tale per cui la rotazione relativa di ciascun pattino (58) rispetto alla rispettiva ganascia (52) intorno a detto asse di rotazione (y) è consentita solo per valori di coppia superiori a un valore di coppia predeterminato.
13. 13. Macchina secondo la rivendicazione 12, in cui detto terzo dispositivo di controllo (64, 66) comprende primi mezzi elastici (64) atti a esercitare una coppia di reazione elastica fra il rispettivo pattino (58) e la rispettiva ganascia (52) in un dato verso e secondi mezzi elastici (66) atti a esercitare una coppia di reazione elastica fra il rispettivo pattino (58) e la rispettiva ganascia (52b) in verso opposto rispetto a detti primi mezzi elastici (64), detti primi e secondi mezzi elastici (64, 66) presentando il medesimo precarico e la medesima rigidezza.