ITMI980112U1 - Dispositivo di trasporto lungo linee di assemblaggio e simili - Google Patents

Description

Dispositivo di trasporto lungo linee di assemblaggio simili"

Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo di trasporto, ad esempio per muovere le parti che devono essere assemblate o completate lungo una linea di assemblaggio. In particolare, il dispositivo può essere impiegato per spostare le parti da una stazione alla successiva e posizionare le parti in perfetta corrispondenza delle attrezzature di assemblaggio. Sistemi di trasporto fra stazioni lungo linee di assemblaggio sono oggi largamente impiegati nell'industria, in particolare nell'industria automobilistica (a cui si farà riferimento nella presente descrizione a puro titolo di esempio non limitativo) .

Ad ogni stazione una o più parti della scocca sono sistemate nella giusta posizione ed attaccate alla scocca stessa. Il processo di ripete sul necessario numero di stazioni di lavoro fino a che tutte le parti che compongono la scocca sono state assemblate a comporre la scocca completa.

Lo spostamento dei componenti da una stazione alla successiva può essere effettuato con differenti sistemi di movimentazione. Poiché il tempo di trasferimento fra una stazione e la successiva è un tempo improduttivo che deve quindi essere minimizzato, ne risulta che la velocità e la precisione di trasferimento sono fattori determinanti nella scelta del sistema di movimentazione. E' ovvio che anche i costi di investimento e di gestione sono tenuti in debito conto in questa scelta.

Nel corso degli anni sono stati sviluppati molteplici sistemi di trasferimento, ognuno dei quali cerca di privilegiare uno degli aspetti e tutti cercano il migliore compromesso fra prestazioni e costi.

Fondamentalmente, questi sistemi si possono dividere in tre categorie: automotori aerei, che trasfèriscono le parti mediante una pluralità di veicoli singolarmente motorizzati che scorrono appesi ad una rotaia aerea per transitare in sequenza sopra alle stazioni di lavoro; impianti "alza e sposta", che trasferiscono le parti mediante un lungo attrezzo multiplo che sposta contemporaneamente tutte le scocche presenti su una sezione (10-15 stazioni) della linea di assemblaggio; sistemi "skid". che trasferiscono le parti mediante una serie di trasportatori al suolo, sui quali si muove una pluralità di attrezzi a forma di slitta, denominati "skid", su ognuno dei quali è appoggiata una parte da movimentare .

In genere, il sistema a skid presenta vantaggi dal punto di vista dei costi di acquisto e gestione, mentre il tempo di trasferimento è normalmente più lungo che negli altri sistemi.

Nella sua forma più semplice il sistema a skid è costituito da una serie di tavole a rulli metallici motorizzati sui quali si muovono gli skid. Nel corso degli anni, su questa base sono state elaborate numerose varianti, tendenti a migliorare le prestazioni del sistema dal.punto di vista della velocità, della precisione di posizionamento e della rumorosità per migliorare l'ergonomia del posto di lavoro.

La forma realizzativa che meglio coniuga costi, velocità, precisione di posizionamento, silenziosità, ecc. è la versione a doppia cinghia come descritta nel modello di utilità italiano n.184.610 depositato il 6.5.1981 a nome Fata European Group S.p.a. In tale versione, sui due lati della linea di scorrimento sono presenti cinghie parallele motorizzate per trasportare lo skid che giunge sulla tavola. Le cinghie scorrono sopra ,un piano di sostegno continuo e avente spalle laterali di contenimento continuo delle cinghie per evitarne sbandamenti laterali. Nel caso dei piccoli nastri applicati alle tavole per skid si è generalizzata la soluzione di fare strisciare il nastro su di una superficie di appoggio continua poiché nella tecnica nota è ritenuto che questa soluzione sia la migliore per ridurre il rumore e facilitare la guida del nastro.

Esiste tuttavia la necessità di ridurre ulteriormente i tempi morti di trasferimento mantenendo invariate o migliorando sia la precisione di posizionamento nelle stazioni di lavoro sia la rumorosità durante la fase di trasferimento

Nei sistemi a skid noti è poi necessario l'impiego di ulteriori dispositivi di centraggio per il preciso posizionamento dello skid entro ciascuna stazione di lavoro.

Scopo generale del presente trovato è ovviare agli inconvenienti sopra menzionati fornendo un sistema di movimentazione a skid che riduca il tempo di trasferimento fra due stazioni di lavoro successive, con una precisione di posizionamento che renda non indispensabile l'impiego di ulteriori dispositivi di centraggio per posizionare lo skid in corrispondenza della attrezzatura della stazione di lavoro.

In vista di tale scopo si è pensato di realizzare, secondo il trovato, un dispositivo di trasporto lungo una linea di montaggio di componenti, in particolare di componenti per autoveicoli, montati su supporti a forma di slitta aventi una coppia di pattini di appoggio, il dispositivo comprendendo una coppia di nastri motorizzati, paralleli ed estesi nella direzione di trasporto per ricevere su di sè i pattini del supporto a slitta per l'avanzamento di esso lungo la linea, ciascun nastro della coppia essendo avvolto fra un pignone motorizzato ed un pignone folle disposti ai due estremi del dispositivo, caratterizzato dal fatto che ciascun nastro porta, sulla sua faccia interna a contatto con i pignoni, scanalature che nel movimento vanno ad impegnarsi in corrispondenti risalti portati dai pignoni, e che il nastro è sostenuto, nel tratto fra i rispettivi due pignoni, mediante rulli folli con profilo esterno sostanzialmente coniugato con il profilo del nastro sulla detta faccia interna.

Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi del presente trovato ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriverà di seguito, con l'aiuto dei disegni allegati, una possibile realizzazione esemplificativa applicante tali principi. Nei disegni:

-figura 1 rappresenta una vista assonometrica schematica di un dispositivo di trasporto a skid secondo il trovato;

-figure 2 e 3 rappresentano vista, rispettivamente in pianta e in alzata laterale, del dispositivo di figura 1;

-figure 4 e 5 rappresentano viste ingrandite di particolari del dispositivo di figura 1;

-figura 6 rappresenta uno schema del passaggio di uno skid da una tavola alla successiva.

Con riferimento alle figure, in figura 1 è mostrata una vista schematica di un dispositivo o tavola di trasporto, indicato genericamente con 10, il quale comprende un telaio di supporto 11 munito di gambe di sostegno 12. In corrispondenza di una estremità 13 della tavola è supportato in modo girevole un albero trasversale 14 alle cui estremità sono calettati due pignoni dentati 15. L'albero è motorizzato per mezzo di un motore elettrico 21, mostrato in figura 3.

All’opposta estremità 16 della tavola sono supportati in modo liberamente girevole due pignoni dentati folli 17.

Intorno a ciascuna coppia di pignone motorizzato e pignone folle situati sul medesimo lato della tavola si avvolge un nastro trasportatore continuo 18 avente la superficie 19 destinata ad entrare in contatto con i pignoni che presenta una serie di scanalature o incavi 20 con profilo coniugato con quello dei denti o risalti 29 dei pignoni.

A ciascun nastro è associato un noto dispositivo tenditore 25, come bene si vede nelle figure 2 e 3, avente la funzione di regolare il corretto valore di tensione di funzionamento del nastro.

Il ramo superiore del nastro è supportato da una pluralità di rulli di sostegno 22. I rulli hanno la superficie esterna presentante una serie di denti o risalti 23 coniugati con gl incavi nei nastri in modo da impegnarsi con le scanalature esistenti sul nastro, come si vede bene in figura 4. Ciò riduce notevolmente la rumorosità provocata dal movimento del nastro sui rulli.

I risalti 23 sono vantaggiosamente di altezza inferiore all'altezza degli incavi sui nastri.

I rulli di sostegno possono essere realizzati in acciaio oppure, vantaggiosamente, con almeno la fascia esterna in materiale elastomerico (ad esempio poliuretano) per un ulteriore miglioramento delle caratteristiche di rumorosità. L’uso di materiale elastomerico presenta l'ulteriore vantaggio di assicurare una migliore distribuzione del carico trasmesso dallo skid al nastro e dal nastro al rullo, diminuendo le concentrazioni di tensione sul nastro stesso a vantaggio quindi della durata del nastro stesso.

Vantaggiosamente, i rulli di sostegno 22 sono disposti ad una quota superiore a quella dei pignoni 15, 17. Questo limita a situazioni occasionali il contatto dello skid con il nastro nella zona in cui il nastro stesso è impegnato con il pignone motorizzato o di rinvio ed è quindi già sottoposto alle sollecitazioni dovute al traino e all'avvolgimento e alle quali non vengono cosi a sommarsi quelle dovute al sostegno del carico. La durata della cinghia è cosi grandemente incrementata.

Il tratto inclinato che si viene a creare nella zona di primo contatto fra lo skid e il nastro favorisce un accoppiamento "morbido" fra lo skid e il nastro stesso nella fase di inserimento delle estremità dello skid sulla tavola che lo sta ricevendo. Viene cosi migliorata la precisione di posizionamento dello skid sulla tavola e sì evita un urto deleterio per la struttura.

I nastri sono guidati lateralmente per mezzo di una pluralità di pattini di guida 24 disposti in posizione intermedia rispetto ai rulli di sostegno 22. I pattini possono essere in resina o metallo

I nastri durante il funzionamento sono sottoposti a forze laterali che tendono a scarrucolare il nastro dai pignoni. Per impedire che questo avvenga in tecnica nota sono normalmente impiegate guide continue o a settori che agiscono sui fianchi del nastro provocando una usura più o meno rapida in funzione delle forze in gioco in quanto le guide tendono ad opporsi ad un movimento laterale che sebbene di piccola ampiezza può esercitare forze notevoli.

La sistemazione dei pattini 24 segue una logica contraria. Nella realizzazione secondo il trovato, i pattini sono sistemati in modo da non impedire il movimento del nastro sotto l'effetto delle forze che tendono a spostarlo. I pattini sono invece sistemati in modo da guidare il nastro in punti in cui esso è libero di spostarsi lateralmente sotto l'effetto di una piccola forza. Ciò si ottiene sistemando i pattini in posizione intermedia a rulli di supporto. Con questa sistemazione si ottiene che il nastro non viene sottoposto a notevoli sollecitazioni dovute all'azione contrastante e contemporanea di forza che tendano a deviarlo e di forze che tendono a mantenerlo in una posizione determinata.

Come mostrato schematicamente in figura 5, il nastro è libero di deviare sotto l'azione delle forze devienti che si sviluppano in corrispondenza dei punti di contatto con i rulli di sostegno ma viene ricondotto dolcemente nella posizione centrale dall'azione dei pattini di guida situati in posizione intermedia fra due rulli dove il nastro è libero di muovere lateralmente non essendo vincolato dallo skid e dal rullo di sostegno.

Rulli di guida 26 con asse verticale sono disposti lateralmente all’esterno dei nastri e in posizione superiore ad essi per fornire una funzione di guida per la coppia di pattini 28 degli skid che verranno trasportati dal dispositivo.

In figura 6 è schematicamente mostrato il passaggio di uno skid 27, con pattini di appoggio 28, fra due dispositivi realizzati secondo il presente trovato. Si nota l’effetto benefico del dislivello fra pignoni e rulli di supporto.

E' stato trovato che per ottenere la migliore precisione di posizionamento dello skid, il pignone motorizzato 15 deve essere posto in posizione posteriore, o a monte, rispetto al senso di marcia, contrariamente alla sistemazione usuale che prevede la motorizzazione anteriore. In tale modo, durante la frenatura la forza di inerzia dello skid è trasferita al pignone attraverso una lunghezza di nastro uguale a circa metà della lunghezza della tavola, mentre con il motore posto anteriormente la lunghezza sarebbe uguale a circa una volta e mezzo la lunghezza della tavola (vale a dire la lunghezza del ramo inferiore più metà della lunghezza del ramo superiore considerando la forza di inerzia applicata a metà dello skid). Rendendo minima la lunghezza si rende minimo l'errore di posizionamento dovuto all'allungamento elastico del nastro. La disposizione posteriore del motore migliora inoltre l’avvolgimento e accoppiamento del nastro con il pignone motore nella fase di frenatura di emergenza nella quale si verifica la trasmissione delle massime forze dallo skid al pignone stesso. Non ultima, la sistemazione posteriore e ribassata del pignone motore favorisce l'ingresso e l'aumento graduale della forza di trazione durante il passaggio da una tavola alla successiva.

A questo punto è chiaro come si siano raggiunti gli scopi prefissati.

Il movimento dei nastri avviene in perfetto sincronismo, essendo impedito qualsiasi scorrimento fra pignone motore e nastro grazie all'accoppiamento positivo dei denti del pignone con gli incavi del nastro. L’accoppiamento positivo permette anche di trasmettere una notevole forza dal pignone al nastro e da questo allo skid rendendo quindi possibile alle accelerazioni e decelerazioni che a loro volta rendono possibile il raggiungimento di maggiori velocità nella fase di trasferimento dello skid da una tavola alla successiva. L'aumento di velocità e la rifuzione dello spazio necessario per raggiungere la massima velocità rendono quindi possibile una considerevole riduzione dei tempi di trasferimento.

Il sostegno del ramo superiore del nastro mediante rulli riduce drasticamente le resistenze passive che si originano, durante il movimento, nella zona di contatto fra il nastro e l'elemento che lo sostiene.

La riduzione delle resistenze passive, oltre che ad eliminare alla fonte la possibilità di surriscaldamento locale del nastro durante i movimenti ad alta velocità, permette l'impiego di un gruppo di motorizzazione, comprendente motore, riduttore, trasmissione e apparecchiatura elettrica di comando, avente una potenza relativamente ridotta in quanto la potenza installata è sfruttata quasi completamente per l'accelerazione e la decelerazione e non è dissipata iin strisciamento.

Il dispositivo proposte è inoltre di economica e robusta costruzione e di costo sicuramente competitivo nei confronti delle soluzioni note, comunque meno efficienti.

Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione è riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato.

Ad esempio, il numero dei rulli e le proporzioni generali del dispositivo possono variare a seconda delle specifiche esigenze. Inoltre, le guide laterali per i nastri possono essere realizzate, oltre che come piastre sagomate, anche sotto forma di rulli folli.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di trasporto lungo una linea di montaggio di componenti, in particolare di componenti per autoveicoli, montati su supporti (27) a forma di slitta aventi una coppia di pattini di appoggio (28), il dispositivo comprendendo una coppia di nastri motorizzati (18), paralleli ed estesi nella direzione di trasporto per ricevere su di sè i pattini (28) del supporto a slitta per l'avanzamento di esso lungo la linea, ciascun nastro (18) della coppia essendo avvolto fra un pignone motorizzato (15) ed un pignone folle (17) disposti ai due estremi del dispositivo, caratterizzato dal fatto che ciascun nastro (18) porta, sulla sua faccia interna a contatto con i pignoni (15, 17), scanalature (20) che nel movimento vanno ad impegnarsi in corrispondenti risalti (29) portati dai pignoni, e che il nastro è sostenuto, nel tratto fra i rispettivi due pignoni (15, 17), mediante rulli folli (22) con profilo esterno sostanzialmente coniugato con il profilo del nastro sulla detta faccia interna.
2. 2. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il pignone motorizzato (15) è posto in posizione posteriore rispetto al senso di marcia dei nastri (18) lungo la linea.
3. 3. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i rulli di sostegno (22) sono realizzati in materiale elastomerico almeno nella loro parte a contatto con il nastro.
4. 4. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere guide laterali (24) per i nastri disposte in posizione intermedia ai rulli di sostegno (22).
5. 5. Dispositivo secondo rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che le guide sono realizzate sotto forma di pattini (24) in resina o metallo.
6. 6. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i rulli di sostegno hanno risalti (23) vantaggiosamente di altezza inferiore all'altezza delle scanalature (20) sui nastri.
7. 7. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i rulli di appoggio (22) si trovano su un piano più alto di quello sul quale si trovano i pignoni (15, 17).
8. 8. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che esternamente e superiormente ai nastri sono presenti rulli (26) ad asse verticale per il contenimento laterale dei pattini di appoggio (28).