ITPN980024A1 - Impianto per il trattamento superficiale di pezzi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE della domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo: "Impianto per il trattamento superificiale di pezzi"

La presente invenzione si riferisce a un impianto per il trattamento superficiale di pezzi, comprendente ima catena, una pluralità di ganci atti a caricare su appositi telai di detta catena i pezzi da trattare, mezzi motorizzati atti a movimentare in continuo detta catena a una velocità sostanzialmente costante, una pluralità di stazioni per attuare il trattamento superficiale e comprendente mezzi per caricare su detti telai i pezzi da trattare e mezzi per scaricare dai detti telai i pezzi trattati.

I primi impianti del genere descritto prevedevano che le operazioni di carico e di scarico dei pezzi fossero effettuate a mano, con la conseguenza che i costi dei trattamenti erano notevolmente alti soprattutto per il costo della manodopera necessaria, e anche perchè la velocità di carico e scarico dei pezzi da trattare e trattati (e pertanto anche la produttività di tali impianti) non poteva, nè avrebbe mai potuto superare determinati valori sostanzialmente bassi, oltre alla necessità di tener conto delle esigenze tecnologiche deU'impianto.

Un primo tentativo di aumentare la produttività di tali impianti è stato quello di utilizzare robot per il carico e lo scarico dei pezzi, con la conseguenza però che il processo di carico e di scarico dei pezzi, dovendo essere effettuato con la catena in movimento, rendeva sostanzialmente complicata la ricerca di un sincronismo di movimento del robot esterni alla catena di fronte ai telai montati sulla catena. Inoltre l'operazione di carico (e quella di scarico) dei pezzi sul (e dal) telaio, utilizzando i robot, poteva provocare oscillazioni della catena che potevano compromettere lo stesso carico e scarico, per cui si è deciso di rinunciare ad automatizzare tale lavorazione e di ritornare alle operazioni manuali.

Sempre alla ricerca della introduzione di operazioni automatiche in tale processo, si è cercato di rendere automatica l'operazione di carico e di scarico dei pezzi sui telai della catena, prevedendo che i telai fossero agganciabili e sganciabili dalla catena stessa e pertanto operando il carico e lo scarico dei pezzi mediante i robot, avendo i telai sganciati dalla catena. La riduzione di costi era sostanzialmente limitata, in quanto rimaneva sempre notevole l'impiego della manodopera da utilizzare per tali operazioni ed inoltre gli investimenti e gli spazi per una catena a isola parallela rendevano tale soluzione improduttiva.

Il problema che l'impianto secondo l'invenzione si propone di risolvere riguarda la possibilità di procedere automaticamente al carico (e allo scarico) dei pezzi da trattare (e trattati), rispettivamente da montare sui (e da prevelevare dai) telai montati su una catena in sostanzialmente continuo movimento, eliminando i problemi legati alla ricerca di un sincronismo dei movimenti tra i robot fissi e la catena in movimento, pertanto mantenendo sempre attivi i mezzi motorizzati che mantengono la catena in movimento.

Questo problema è risolto dall'impianto secondo l'invenzione, il quale è caratterizzato da almeno un primo robot, detto primo robot essendo atto a scaricare da detti telai i pezzi trattati, ed eventualmente da almeno un secondo robot, detto secondo robot essendo atto a caricare su detti telai i pezzi da trattare, due stazioni "polmone" essendo previste per collaborare con un primo tratto A di detta catena, detto primo tratto A risultando sostanzialmente fermo per un tempo prefissato per consentire a detto primo e detto secondo robot di operare da fermi lo scarico ed eventualmente il carico di detti pezzi, l'arresto di mezzi motorizzati di detto primo tratto A essendo previsto per bloccare l'avanzamento del primo tratto A, un secondo tratto B di detta catena risultando sostanzialmente sempre in movimento grazie ad altri mezzi motorizzati, detto primo tratto A e detto secondo tratto B della catena risultando sostanzialmente sempre operativamente agganciati l'uno all'altro.

Questa ed altre caratteristiche risulteranno evidenti dalla seguente descrizione e dagli acclusi disegni, in cui:

Fig.l rappresenta una vista in pianta deirimpianto secondo l’invenzione;

Figg.2a,2b rappresentano una vista in pianta della diversa configurazioni dei due "polmoni" dello stesso impianto;

Fig,3 rappresenta una vista in sezione presa secondo la linea A-A oppure B-B di Fig.3⁄4;

Fig.4 rappresenta un diagramma temporale delle velocità di due tratti A,B della catena.

DESCRIZIONE

L'impianto secondo l'invenzione comprende (Fig.l) una catena 1 alla quale è demandato, come si vedrà più avanti, il compito di traslare una pluralità di pezzi per operare su di essi uno o più trattamenti superficiali. Detta catena 1 risulta composta di due tratti, un tratto A, che si muove secondo il senso di una freccia F grazie all'azione esercitata da mezzi motorizzati 2. Il tratto A della catena 1 è compreso tra due "polmoni" 3,4, la cui funzione sarà spiegata più avanti. I mezzi motorizzati 2 sono atti a imprimere al tratto A catena 1 una velocità di traslazione Vi, oppure a bloccare, come si vedrà più avanti, l'avanzamento dello stesso tratto. Un tratto B della stessa catena 1 è atto a muoversi secondo il senso della freccia F grazie all'azione esercitata da mezzi motorizzati 6. Detti mezzi sono atti a imprimere al tratto B della catena 1 una velocità di traslazione V2 sostanzialmente costante. Il rapporto tra queste velocità V1/V2 è atto a essere compreso tra 1,5 e 4,5, cioè tale che la velocità Vi risulti sempre sostanzialmente superiore alla velocità Vz. I motivi di tale range di valori (1,5-4, 5) sono legati alle particolari esigenze tecnologiche dell’impianto, esigenze che possono variare a seconda del tipo di trattamento superficiale cui sottoporre i particolari da trattare. Una serie di ruote orizzontali 7, 8, 9,11,12,13 sono distribuite in modo tale da consentire alla catena 1 di traslare una pluralità di pezzi 14 (Fig.3) montati su telai 16, facendoli passare attraverso una serie di stazioni 17,18,19 atte ad eseguire sui pezzi 14 operazioni p.es. di lavaggio, verniciatura, cottura in forno, e simili. Due robot 21,22 sono rispettivamente chiamati a svolgere operazioni di scarico (e di carico) dei pezzi 14 rispettivamente sui (o dai) telai 16 in modo noto in sè. Quanto ai cosiddetti due "polmoni" 3,4, essi si trovano rispettivamente a monte e a valle della posizione occupata dagli stessi robot 21,22. Sia il polmone 3, sia quello 4 comprendono essenzialmente una puleggia 23 (Figg.1,3) atta a tenere in tensione la catena 1. La puleggia 23 è supportata da un carrello 24 mobile su rotelline, il quale carrello è reso solidale alla puleggia 23 per mezzo di un mozzo 26. Quest'ultimo è collegato ad un pistone comprendente uno stelo 27 e una camicia 28 entro cui lo stelo 27 è atto a scorrere vincendo l'azione di aria che viene compressa all'intern o della camicia in fase di compressione dello stelo o per azione della stessa aria che agisce sullo stelo 27 spingendolo verso l'esterno della camicia stessa. La struttura mobile dei polmoni 3,4 poggia su una traversa 29 applicata su montanti 31.

L'impianto secondo l'invenzione funziona nel seguente modo: il ciclo di funzionamento dell'impianto inizia con il motore 2 bloccato e il motore 6 che imprime al tratto B della catena 1 la velocità Vz nella direzione della freccia F (Fig.l). In tale prima fase di funzionamento dell'impianto, quindi a regime iniziale, il polmone 3 si trova nelle condizioni di Fig. 2a, con la puleggia 23 che ha consentito allo stelo 27 di raggiungere il fondo corsa nella camicia 28, avendo vinto la reazione dell'aria che viene compressa entro, la stessa camicia. In tale situazione, mentre il tratto B della catena 1 avanza con la velocità Vz, il tratto A della stessa catena è fermo, perchè bloccato dal motore 2. Durante il tempo Ti, avvengono due fatti importanti: il primo è dato dalla possibilità per i due robot 21,22 di operare lo scarico e il carico dei pezzi 14 dai telai 16; il secondo è dato dal fatto che la rotazione del motore 6 consente allo stelo 27, sotto l'azione dell'aria compressa all'interno della camicia 28, di spostarsi verso l'esterno, fino a raggiungere la posizione indicata in Fig.2b. Terminato il tempo Ti il motore 2 inizia nuovamente a ruotare con una velocità Vi che può risultare da 1,5 a 4,5 volte superiore alla velocità V2, in funzione delle caratteristiche tecnologiche dell'impianto secondo l'invenzione, per cui durante il successivo tempo T2, il tratto A della catena 1 sollecita la puleggia 23 a spingere lo stelo 27 a comprimere l'aria aH'intero della camicia 28, fino a raggiungere nuovamente la posizione di Fig.2a. Pertanto il tempo T1 si può definire il tempo attivo agli effetti delle operazioni di scarico e di carico dei pezzi 14 sui telai 16, mentre il tempo T2 si può definire il tempo di ricarica della puleggia 23, detto tempo di ricarica essendo necessario per porre davanti ai robot 21,22 rispettivamente un telaio 16 da scaricare dei pezzi 14 e un telaio 16 da ricaricare con nuovi pezzi 14.

E' interessante analizzare il comportamento del polmone 4, il quale, al'inizio del ciclo, vede la puleggia 23 nella posizione di Fig.2b e, durante il tempo T1 (tempo attivo per le operazioni dei due robot) la vede riacquistare la posizione di Fig.2a per il fatto che il tratto B continua ad avanzare nella direzione della freccia F, mentre il tratto A è fermo. Il tempo T2, definito "tempo di ricarica" per il tratto A, lo è anche per la puleggia 23 del polmone 4, il quale riacquista la posizione iniziale di Fig.2b.

Si vede pertanto come questo alternarsi di arresto del tratto A della catena 1 e successivamente di avanzamento con velocità da 1,5 a 4,5 volte quella del tratto B, mentre quest'ultimo tratto comtinua sempre ad avanzare con velocità V2 che risulta inferiore a Vi nel rapporto da 1,5 a 4,5, rappresenta l'idea di soluzione dell'impianto secondo l'invenzione, che consente di far lavorare i due robot 21,22 a catena ferma.

Le considerazioni fin qui svolte appariranno pià chiare esaminando il diagramma di Fig.4, in cui si vede come la velocità Vi del motore 2 sia inizialmente nulla, mentre quella del motore 6 assume il valore V2. In tale momento inizia lo scarico e il carico dei pezzi grazie ai robot 21,22. Ciò porta la puleggia 23 a far fare allo stelo 27 l'intera corsa di uscita dalla camicia 28, sotto l'azione dell'aria precedentenmente compressa entro la camicia 28. A questo punto, il motore 2 inizia a imprimere la velocità Vi al tratto A, la puleggia 23 del polmone 3 fa fare allo stelo 27 l'intera corsa al'intemo della camicia 28, fino a fargli raggiungere la posizione di Fig.2a e tutto ricomincia da capo. E' stato già spiegato cosa avviene nel polmone 4, che cioè lo stelo 27 parte inizialmente dalla posizione di Fig.2b e, mentre il tratto A si blocca e il tratto B avanza, si carica fino a raggiungere la posizione di Fig.2a.

In conclusione la catena 1 assicura ai pezzi 14 di non fermarsi sostanzialmente mai lungo il tratto B, che è il tratto attivo per quanto riguarda i trattamenti dei pèzzi 14 nelle stazioni 17,18,19, mentre assicura un sostanziale arresto del tratto A durante la fase attiva di scarico e carico dei pezzi, operato dai robot 21,22.

Claims (4)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Impianto per il trattamento superficiale di pezzi (14), comprendente una catena (1), una pluralità di ganci (16) atti a caricare su appositi telai (16) di detta catena (1) i pezzi (14) da trattare, mezzi motorizzati (6) atti a movimentare in continuo detta catena ad una valocità sostanzialmente costante V2 sostanzialmente costante, una pluralità di stazioni (17,18,19) per attuare il trattamento superficiale e comprendente mezzi per caricare su detti telai (16) i pezzi da trattare e mezzi per scaricare da detti telai (16) i pezzi trattati (21), caratterizzato da almeno un primo robot (21), detto primo robot essendo atto a scaricare da detti telai (16) i pezzi (14) trattati ed eventualmente da almeno un secondo robot (22), detto secondo robot essendo atto a caricare su detti telai (16) i pezzi (14) da trattare, due stazioni "polmone" (3,4) essendo previste per collaborare con un primo tratto A di detta catena (1), detto primo tratto risultando sostanzialmente fermo per un tempo prefissato T1 per consentire a detto primo (21) e a detto secondo (22) robot di operare sostanzialmente da fermi lo scarico ed eventualmente il carico di detti pezzi (14), l'arresto di mezzi motorizzati (2) di detto primo tratto A essendo previsto per bloccare sostanzialmente per il tempo T1 l'avanzamento del primo tratto A, un secondo tratto B di detta catena (1) risultando sempre sostanzialmente in movimento grazie ad altri mezzi motorizzati (6), detto primo e detto secondo tratto rispettivamente A,B della catena (1) risultando sostanzialmente sempre operativamente agganciati l'uno aH'altro.
2. 2. Impianto come in 1, caratterizzato da mezzi motorizzati (6) atti ad imprimere al tratto B della catena (1) una velocità di traslazione V2 sostanzialmente costante, mentre il tratto A della catena (1) è atto a essere bloccato dai mezzi motorizzati (2) oppure ad avanzare con una velocità V1, i polmoni (3,4) essendo atti ad immagazzinare elasticamente gli effetti del sostanziale arresto dei mezzi motorizzati (2).
3. 3. Impianto come in 1,2, caratterizzato da ciò che il rapporto tra V1 e V2 è atto a essere compreso entro un range di valori (1,5-4, 5), in funzione delle particolari esigenze tecnologiche dell'impianto.
4. 4. Impianto come nelle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ciò che i due polmoni (3,4) sono atti a comprendere ciascuno una puleggia (23), detta puleggia essendo atta ad assumere in detti polmoni almeno due posizioni, una prima posizione in corrispondenza dell'inizio di ciascun ciclo operativo, detta posizione risultando atta ad essere modificata nel corso di detto ciclo operativo per poi tornare a detta prima posizione in corrispondenza del termine di detto ciclo operativo.