ITMO940087A1 - Macchina per il taglio di elementi decoratori aventi sviluppo prevalentemente piano, particolarmente per applicazioni da ricamo - Google Patents

Abstract

La macchina per il taglio di elementi decoratori da un supporto (21), idonea anche alla lavorazione di ritagli, o sfridi, comprende una sorgente (23) generatrice di raggio laser (4a) idonea alla separazione da un supporto (21) degli elementi decorativi (50, 51) secondo un contorno predeterminato, dette sorgente essendo accoppiata ad un gruppo di taglio (5) tramite un dispositivo di trasmissione (24, 25, 26) del raggio laser (4a); essendo prevista una superficie di lavoro (2) piana rese cooperante con mezzi di fissaggio (20, 22) per mantenervi aderente il supporto (21) da tagliare, sul quale viene azionato e descrivere traiettorie piane prestabilite un gruppo di taglio (5) accoppiato a relativi mezzi di guida (3, 6) ed a relativi mezzi di azionamento (11, 15).

Description

Descrizione di invenzione industriale

L'invenzione concerne una macchina per il taglio di elementi decoratori aventi sviluppo prevalentemente piano, particolarmente per applicazioni da ricamo, comprendente una sorgente generatrice di raggio laser idonea alla separazione da un supporto di detti elementi secondo un contorno predeterminato, detta sorgente essendo accoppiata ad un gruppo di taglio tramite un dispositivo di trasmissione del raggio laser.

Lo stato della tecnica comprende delle macchine per il taglio di applicazioni a ricamo tramite raggio laser nelle quali un foglio di materiale dal quale gli elementi decoratori devono essere ritagliati, ad esempio stoffa, è preliminarmente applicato ad un supporto sostanzialmente indeformabile, quale ad esempio carta adesiva, per essere quindi inserito tra una formazione di rulli di trascinamento contrapposti, controrotanti ed aventi assi paralleli, che ne determinano l'avanzamento controllato per attrito in corrispondenza di una generatrice lungo la quale serrano il foglio di materiale ed il relativo supporto indeformabile.

In direzione parallela a detta generatrice, viene supportato al telaio della macchina un carrello sul quale è fissato un gruppo di taglio alimentato tramite raggio laser, in modo tale che il movimento coordinato dei rulli di trascinamento e del carrello consente di ottenere le più diverse forme di taglio per le applicazioni, in vista del successivo fissaggio di esse sul capo d'abbigliamento, ad esempio per mezzo di una cucitura periferica cosiddetta a cordoncino.

Peraltro tali macchine, oltre a risultare assai complesse e quindi costose, presentano gravi limiti, consistenti innanzitutto nell'onerosa operazione preliminare di incollaggio del supporto su foglio indeformabile, ciò che comporta sprechi rilevanti e costi supplementari, anche dovuti alla necessità di staccare dall'elemento decoratore sagomato il foglio indeformabile a taglio avvenuto e prima dell'applicazione di esso al capo d'abbigliamento.

Inoltre, la previsione in tali macchine del dispositivo di trascinamento a rulli costringe all'impiego di materiale in pezze intere per ottenere elementi di dimensioni generalmente modeste che sarabbero invece proficuamente ricavabili da ritagli, o sfridi di lavorazione: il tutto con ulteriore aggravio di costi dovuto sia al mancato utilizzo di sfridi, sia all'antieconomico sfruttamento, forzatamente solo parziale, di pezze intere.

Tale stato anteriore della tecnica è suscettibile di notevoli perfezionamenti con riguardo alla possibilità di eliminare gli inconvenienti sopra indicati. Da quanto precede deriva la necessità della risoluzione del problema tecnico di trovare una macchina per il taglio laser di applicazioni a ricamo, nella quale sia reso possibile il taglio di elementi piani anche da parti discontinue di una pezza, o addirittura da sfridi, in modo immediato, cioè senza dover ricorrere al fissaggio preliminare di esse parti, o sfridi, ad un supporto sostanzialmente indeformabile. L'invenzione risolve il problema tecnico suddetto adottando una macchina del genere suindicato nella quale è prevista una superficie di lavoro piana resa cooperante con mezzi di fissaggio per mantenervi aderente il materiale da tagliare, sul quale viene azionato a descrivere traiettorie piane prestabilite un gruppo di taglio accoppiato a relativi mezzi di guida ed a relativi mezzi di azionamento.

Uno dei principali vantaggi della macchina secondo l'invenzione è costituito dalla possibilità di impiegare, per il materiale destinato a costituire gli elementi decoratori, anche solo ritagli di stoffa, o pellame, o materia plastica, o altro, senza dover necessariamente far ricorso a pezze intatte di esso materiale .

Un ulteriore vantaggio è costituito dalla possibilità di impiegare il materiale scelto per la realizzazione di detti elementi, in modo diretto e del tutto estemporaneo, cioè senza dover preliminarmente predisporne l'ancoraggio ad un elemento di supporto indeformabile.

Secondo una versione particolarmente vantaggiosa, i mezzi di fissaggio del materiale alla superficie piana di lavoro sono tali da agire, in modo sostanzialmente uniforme, sull'intero sviluppo della superficie .

Ciò consente di conseguire un ulteriore vantaggio consistente nel migliore ancoraggio del supporto durante il taglio, anche nelle zone interessate dall'azione del raggio laser: derivandone notevole precisione nel taglio, non conseguibile con il dispositivo di serraggio a rulli di cui allo stato della tecnica.

Secondo una versione particolarmente vantaggiosa, la superficie di lavoro è sostanzialmente permeabile a fluidi gassosi; detti mezzi di fissaggio comprendendo un dispositivo aspiratore accoppiato al lato inferiore della superificie piana di lavoro tramite cappa, atto a generare una depressione sulla faccia del materiale a contatto con il lato superiore della superficie di lavoro in modo da manternervela aderente durante il taglio.

Ciò consente di conseguire l'ancoraggio del materiale da tagliare al piano di lavoro della macchina in modo assai efficiente ed economico, senza predisporre onerosi ed ingombranti dispositivi che potrebbero interferire con il gruppo di taglio.

Secondo un'ulteriore versione particolarmente vantaggiosa, detti mezzi di guida, supportanti il gruppo di taglio, sono accoppiati ad un telaio posizionabile rispetto al piano di lavoro della macchina.

Ciò consente di ottenere l'ulteriore vantaggio consistente nel rendere disponibile l'intero sviluppo del piano di lavoro per le fasi di preliminare posizionamento del materiale dal quale devono essere separati gli elementi decoratori e di rimozione da esso degli elementi già tagliati.

Secondo un'ulteriore versione vantaggiosa, il gruppo di taglio comprende una testa focalizzatrice cava nella quale è alloggiata una lente focalizzatrice del raggio laser, la testa focalizzatrice essendo dotata di mezzi iniettori di un fluido gassoso idoneo ad eliminare i residui di combustione dalla zona interposta tra la lente focalizzatrice ed il materiale da tagliare.

Ciò consente di ulteriormente incrementare la qualità del taglio, per l'eliminazione di disuniformità nello stesso che sarebbero altrimenti dovute all'offuscamento del raggio laser determinato dalla presenza in situ dei residui di combustione.

Alcuni modi per attuare l'invenzione sono illustrati, a puro titolo esemplificativo, nelle nove tavole di disegno allegate, in cui: Figura 1 è una vista laterale in elevazione di una macchina secondo il trovato; Figura 2 è una vista in pianta di Figura 1; Figura 3 è la sezione III-III di Figura 2; Figura 4 è la sezione IV-IV di Figura 2; Figura 5 è la sezione V-V, fortemente ingrandita, di Figura 3; Figura 6 è la sezione VI-VI, fortemente ingrandita, di Figura 1; Figura 7 è la sezione VII-VII di Figura 6; Figura 8 è una vista laterale, come quella di Figura 1, in una variante con dispositivo di sollevamento del gruppo di taglio; Figura 9 è una vista dall'alto di Figura 8; Figura 10 è una vista in pianta di un elemento decoratore composito ottenuto con elementi piani tagliati da pezza tramite la macchina di cui al trovato; Figura 11 è una vista in pianta degli elementi decoratori piani per l'ottenimento dell'elemento composito di cui a Figura 10.

La macchina 1 secondo il trovato comprende una superficie di lavoro 2 piana, o piano di lavoro, preferibilmente definito da una griglia, o da una rete, al di sopra del quale è supportato a scorrimento assiale su dei mezzi di guida trasversali 3 (Figura 2), mobili longitudinalmente, la testa focalizzatrice 4 di un raggio laser 4a costituente l'elemento attivo di un gruppo di taglio 5.

Le estremità dei mezzi di guida trasversali 3 sono dotate di mezzi di scorrimento longitudinale 14 su mezzi di guida longitudinali 6 resi solidali ad un telaio 7 posizionabile in modo controllato rispetto al piano di lavoro 2, per esempio tramite incernieramento in corrispondenza di una coppia di perni 8 aventi assi allineati, girevolmente supportati in boccole 9 solidali rispetto all'ossatura 10: i perni 8 essendo situati in corrispondenza del alto posteriore della macchina 1, ossia quello opposto all'accesso da parte dell'operatore.

La testa focalizzatrice 4 è azionata tramite primi mezzi di azionamento 11 (Figura 4), ad esempio costituiti da un motore passo-passo, e organi di trasmissione 12, ad esempio un cinghia chiusa ad anello sulla testa stessa ed avvolta su una coppia di pulegge d'estremità 13, supportate a rotazione ai mezzi di scorrimento longitudinale 14, ad esempio costituiti da carrelli.

Detti carrelli essendo accoppiati a secondi mezzi di azionamento 15, ad esempio motori passo-passo, tramite una trasmissione con cinghia principale 16 azionante un albero trasversale di trasmissione 17 ed una coppia di cinghie laterali longitudinali 18 chiuse ad anello su detti carrelli ed avvolte su pulegge 19 d'estremità supportate al telaio 7.

Il piano di lavoro 2 è inferiormente dotato di una cappa 20 di aspirazione dei prodotti gassosi della combustione del supporto 21 dal quale devono essere ricavati gli elementi decoratori 50 per mezzo del raggio laser 4a: la depressione ottenuta tramite gruppo di aspirazione 22 e indotta sulla griglia 2 dalla cappa 20 consente di mantenere aderente il supporto 21 al piano di lavoro 2 per l'ottimale finitura dei bordi delle zone di taglio con contemporanea evacuazione dei fumi.

Una sorgente 23 generatrice del raggio laser per il taglio, è situata nella parte posteriore dell'ossatura 10; il raggio 4a viene riflesso tramite un dispositivo di trasmissione ottica comprendente una pluralità di elementi riflettenti, in particolare: - un primo elemento riflettente 24 per deviare il raggio 4a ortogonalmente rispetto all'asse della sorgente 23 in modo che la traiettoria di esso giaccia in un piano parallelo alla superificie di lavoro 2;

- un secondo elemento riflettente 25 per un'ulteriore deviazione del raggio 4a ad angolo retto verso la testa focalizzatrice 4;

- un terzo elemento riflettente 26, situato a bordo della testa focalizzatrice 4 per deviare in basso il raggio 4a verso il bersaglio, costituito dal supporto 21.

Detti elementi riflettenti 24, 25, 26 sono accoppiati a relativi supporti registrabili nella fase di messa a punto della macchina.

Il telaio 7 è elasticamente accoppiato all'ossatura 10 tramite molle a gas 27, posizionate in modo tale da mantenere il telaio stesso in posizione di orizzontale durante il taglio e contrastarne l'eventuale sollevamento fino al superamento del relativo punto morto oltre il quale collaborano nel sollevamento del telaio stesso: le posizioni di massima aperture del telaio e di chiusura sono definite da un arresto ammortizzatore 28 per l'apertura, spiccante dall'ossatura verso l'alto nella parte posteriore di essa, e da un arresto registrabile 29 in direzione verticale per la chiusura, spiccante dall'ossatura verso il basso.

Al telaio 7 è esternamente fissato uno schermo protettivo 30, vantaggiosamente in materiale trasparente.

Al di sotto del piano di lavoro 2 è supportato all'ossatura 10 un gruppo 31 di raffreddamento del liquido per lo smaltimento del calore prodotto dal generatore 23 del raggio laser 4a.

La testa focalizzatrice 4 è costituita da un corpo cavo 32 (Figura 5) aperto da un lato in corrispondenza della sua estremità superiore affacciata al secondo elemento riflettente 25 per l'ingresso del raggio 4a ed inferiormente dotato di apertura 33 per l'uscita del raggio stesso verso il bersaglio.

All'estremità superiore lateralmente aperta della testa 4 è supportato in modo registrabile il terzo elemento riflettente 26.

In una sezione intermedia del corpo cavo 32 è supportata una lente focalizzatrice 34, supportata elasti camente ad uno spallamento 36 della cavità del corpo 32 con interposizione di molle a tazza 35 e mantenuta in posizione tramite ghiera 36a, facente parte integrante con l'estramità inferiore della testa focalizzatrice 4.

In una sezione intermedia del corpo 32 compresa tra l'aperture inferiore 33 e la zona di montaggio della lente focalizzatrice 34, sono previsti mezzi iniettori per favorire lo smaltimento dei fumi di combustione, comprendenti un collettore 37 per l'inezione di aria durante il taglio.

Il collettore 37 è alimentato da un condotto flessibile 38, accoppiato ad un gruppo di iniezione di aria non raffigurato tramite un dispositivo avvolgitore 39: quest'ultimo comprende un perno 40 (Figura 7), reso solidale al telaio 7, internamente cavo, all'estremità inferiore del quale è addotta l'aria in pressione, superiormente accoppiato, tramite giunto rotante 41, ad un rocchetto 42 sul quale è avvolto il condotto flessibile 38.

Il rocchetto 42 è costituito da un anello centrale 43 fungente da distanziatore per una coppia di dischi laterali 44, perifericamente dotato di apertura 45 passante per consentire il collegamento tra un'estremità 46 del condotto flessibile 38 e la parte esterna del giunto rotante 41.

Il rocchetto 42 è accoppiato al perno 40 tramite una molla a spirale 47 fungente da elemento di richiamo per l'avvolgimento del condotto 38 sul rocchetto 42. L'adozione del dispositivo avvolgitore 39 consente, in modo assai semplice, di effettuare l'iniezione di aria nella testa focalizzatrice 4 indipendentemente dalla posizione di essa sulla superficie di lavoro 2. Nella variante di cui a Figura 8, il telaio 7 è accoppiato all'ossatura 10 tramite una coppia di attuatori lineari 48, ad esempio cilindri pneumatici, per l'azionamento in verticale del telaio 7, tramite slitte 49 rese solidali al telaio stesso.

Gli elementi piani singoli 50, ritagliati da un supporto 21 tramite il raggio 4a, aventi contorni comunque complessi, rettilinei, curvilinei, o misti, possono essere tra loro sovrapposti, o comunque associati, per costituire elementi complessi 51 destinati all'applicazione, per esempio su capi d'abbigliamento, tramite macchine da ricamo di tipo noto .

Nel funzionamento, l'operatore, sollevato il telaio 7, dispone il supporto 21, anche in forma di ritagli o sfridi, sul piano di lavoro 2, per dare successivamente inizio al ciclo di taglio: il contorno di ciascun elemento 50, 51 è ottenuto per mezzo di un programma grafico di elaboratore elettronico idoneo a gestire i movimenti della testa focalizzatrice 4 secondo traiettorie piane prestabilite dall'operatore.

Al termine del ciclo di taglio, l'operatore aziona il sollevamento del telaio 7 per estrarre gli elementi 50 già tagliati e successivamente posizionare altro materiale per la ripetizione del ciclo.

Nell'attuazione pratica i materiali, le dimensioni, i particolari esecutivi potranno essere diversi da quelli indicati, ma ad essi tecnicamente equivalenti senza per questo uscire dal dominio giuridico della presente invenzione.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.Macchina per il taglio di elementi decoratori aventi sviluppo prevalentemente piano, particolarmente per applicazioni da ricamo, comprendente una sorgente (23) generatrice di raggio laser (4a) idonea alla separazione da un supporto (21) degli elementi decoratori (50, 51) secondo un contorno predeterminato, detta sorgente essendo accoppiata ad un gruppo di taglio (5) tramite un dispositivo di trasmissione (24, 25, 26) del raggio laser (4a), caratterizzata da ciò . che è prevista una superficie di lavoro (2) piana resa cooperante con mezzi di fissaggio (20, 22) per mantenervi aderente il supporto (21) da tagliare, sul quale viene azionato a descrivere traiettorie piane prestabilite un gruppo di taglio (5) accoppiato a relativi mezzi di guida (3, 6) ed a relativi mezzi di azionamento (11, 15). 2.Macchina, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata da ciò, che i mezzi di fissaggio (20, 22) del supporto (21) alla superficie piana (2) di lavoro sono tali da agire, in modo sostanzialmente uniforme, sull'intero sviluppo della superficie stessa. 3.Macchina, secondo la rivendicazione 2, caratterizzata da ciò, che la superficie di lavoro (2) è sostanzialmente permeabile a fluidi gassosi; detti mezzi di fissaggio (20, 22) comprendendo un dispositivo aspiratore (22) accoppiato al lato inferiore della superificie piana (2) di lavoro tramite cappa (20), atto a generare una depressione sulla faccia del supporto (21) a contatto con il lato superiore della superficie di lavoro (2) in modo da manternervela aderente durante il taglio. 4.Macchina, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata da ciò, che detti mezzi di guida (3, 6), supportanti una testa focalizzatrice (4) del gruppo di taglio (4, 5), sono accoppiati ad un telaio (7) posizionabile rispetto alla superficie (2). 5.Macchina, secondo la rivendicazione 4, caratterizzata da ciò, che detto telaio (7) è incernierato ad una coppia di perni (8) allineati, supportati all'ossatura (10) in corrispondenza del lato posteriore della macchina. 6.Macchina, secondo la rivendicazione 4, caratterizzata da ciò, che detto telaio (7) è reso mobile in direzione perpendicolare alla superficie (2) di lavoro tramite coppia di slitte (49) accoppiate = mezzi attuatori lineari (48). 7.Macchina, secondo la rivendicazione 4 caratterizzata da ciò, che detti mezzi di guida (3, 6) compren dono mezzi di guida trasversali (3), sui quali è supportata a scorrimento assiale la testa focalizzatrice (4) e mezzi di guida longitudinali (6) aventi le estremità fissate al telaio (7). 8.Macchina, secondo la rivendicazione 7, caratterizzata da ciò, che le estremità dei mezzi di guida trasversali (3) sono dotate di mezzi di scorrimento longitudinale (14) su detti mezzi di guida longitudinali (6). 9.Macchina, secondo la rivendicazione 7, o 8, caratterizzata da ciò, che la testa focalizzatrice (4) è dotata di primi mezzi di azionamento (il) e di relativi organi di trasmissione (12), comprendenti una cinghia (12) chiusa ad anello sulla testa focalizzatrice (4) ed avvolta su una coppia di pulegge (13) d'estremità supportate ai mezzi di scorrimento longitudinale (14). 10.Macchina, secondo la rivendicazione 8, caratterizzata da ciò, che detti mezzi di scorrimento longitudinale (14) sono accoppiati a secondi mezzi di azionamento (15), comprendenti una cinghia principale (16) azionante, tramite albero (17) di trasmissione, una coppia di cinghie longitudinali (18) chiuse ad anello su detti mezzi di scorrimento longitudinali (14) ed avvolte su pulegge (19) supportate al telaio (7). 11.Macchina, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata da ciò, che il dispositivo di trasmissione (24, 25, 26) del raggio laser (4a) comprende una pluralità di elementi riflettenti, in particolare : - un primo elemento riflettente (24) per deviare il raggio (4a) ortogonalmente rispetto all'asse della sorgente (23) in modo che la traiettoria di esso giaccia in un piano parallelo alla superificie di lavoro (2); - un secondo elemento riflettente (25) per un'ulteriore deviazione del raggio (4a) ad angolo retto verso la testa focalizzatrice (4); - un terzo elemento riflettente (26), situato a bordo della testa focalizzatrice (4) per deviare in basso il raggio (4a) verso il bersaglio, costituito dal supporto (21); detti elementi riflettenti (24, 25, 26) essendo accoppiati a relativi supporti registrabili. 12.Macchina, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata da ciò, che la testa focalizzatrice (4) è cava per l'alloggiamento in essa di una lente (34) focalizzatrice del raggio laser (4a) ed è dotata di mezzi iniettori (37, 38) di un fluido gassoso idoneo ad eliminare i residui di combustione dalla zona interposta tra la lente focalizzatrice ed il materiale da tagliare. 13.Macchina, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata da ciò, che detti mezzi iniettori (37, 38) comprendono un collettore (37), afferente alla cavità della testa focalizzatrice (4) a valle della lente focalizzatrice (34) per l'iniezione di aria durante il taglio, il collettore (37) essendo alimentato da un condotto flessibile (38), accoppiato ad un gruppo di iniezione tramite un dispositivo avvolgitore (39). 14.Macchina, secondo la rivendicazione 13, caratterizzata da ciò, che detto dispositivo avvolgitore (39) comprende un perno (40), reso solidale al telaio (7), internamente cavo, all'estremità inferiore del quale è addotta l'aria in pressione, superiormente accoppiato, tramite giunto rotante (41), ad un rocchetto (42) sul quale è avvolto il condotto flessibile (38). 15.Macchina, secondo la rivendicazione 14, caratterizzata da ciò, che il rocchetto (42) è costituito da un anello centrale (43) fungente da distanziatore per una coppia di dischi laterali (44), perifericamente dotato di apertura (45) passante per consentire il collegamento tra un'estremità (46) del condotto flessibile (38) e la parte esterna del giunto rotante (41). 16.Macchina, secondo la rivendicazione 15, caratterizzata da ciò, che il rocchetto (42) è accoppiato al perno (40) tramite una molla a spirale (47) fungente da elemento di richiamo per l'avvolgimento del condotto (38) sul rocchetto (42).