ITMO980154A1

ITMO980154A1 - "DEVICE FOR THE HANDLING OF ONE OR MORE PIECES AT THE SAME TIME IN THE ROUGHING AND FINISHING STATIONS AND RELATED STATION"

Info

Publication number: ITMO980154A1
Authority: IT
Inventors: Luciano Passoni
Original assignee: Sir Sistemi Ind Robotizzati Sr
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 2000-01-14
Also published as: IT1305498B1

Description

Descrizione del Brevétto per Invenzióne Industriale avente per titolo: Description of the Patent for Industrial Invention entitled:

"DISPOSITIVO PER LA MANIPOLAZIONE DI UNO 0 PIU’ PEZZI IN CONTEMPORANEA NELLE STAZIONI DI SGROSSATURA E RIFINITURA E STAZIONE RELATIVA" "DEVICE FOR HANDLING ONE OR MORE PIECES AT THE SAME TIME IN THE ROUGHING AND FINISHING STATIONS AND RELATIVE STATION"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato è relativo ad un dispositivo per la manipolazione di uno o più pezzi in contemporanea nelle stazioni di sgrossatura e rifinitura e stazione relativa. The present invention relates to a device for handling one or more pieces simultaneously in the roughing and finishing stations and relative station.

Tutte le stazioni di sgrossatura e rifinitura di pezzi di vario genere, sono dotate di magazzini esterni atti a fornire una consistente quantidà di questi al robot operativo di tipo antropomorfo che materialmente li preleva e li presenta alle macchine smerigliatrici o lucidatrici con le quali, appunto, si sgrossano e si rifiniscono i pezzi. All the roughing and finishing stations for pieces of various kinds are equipped with external warehouses designed to supply a substantial quantity of these to the anthropomorphic-type operating robot that physically picks them up and presents them to the grinding or polishing machines with which, in fact, the pieces are roughed and finished.

Questi magazzini sono, nella maggior parte dei casi, di due tipi: un primo prevede l'impiego di più pallets sovrapponibili tra loro, all'interno dei quali sono disposti secondo un ordine ben definito dei supporti sui quali vengono posizionati i vari pezzi da lavorare, anch'essi secondo un orientamento ben specifico per poter essere manipolati dal robot. Un secondo tipo è cosituito da una sorta di giostra a torre, anch'essa dotata di una pluralità di supporti per i pezzi, supporti che sono posizionati perifericamente su detta torre e sui quali i pezzi vengono inseriti secondo orientamenti specifici, sempre per poter essere manipolati in modo corretto. Tali magazzini presentano un duplice inconveniente: un primo inconveniente è rappresentato dal costo degli stessi che può raggiungere, in alcuni casi, anche un terzo del costo complessivo della stazione; un secondo inconveniente è rappresentato dal fatto che questi magazzini debbono essere collocati esternamente alla stazione e, per poter prelevare i pezzi, il robot operativo necessita di un ulteriore robot o manipolatore intermedio che materialmente prelevi i pezzi dal magazzino, che li posizioni in modo ottimale e che, infine, li presenti al robot operativo, il tutto collimando le coordinate spaziali preimpostate, il quale li cattura e li presenta a sua volta ed ancora secondo coordinate ben definite, alle smerigliatrici o lucidatrici per la lavorazione, terminata la quale è necessario ripetere al contrario il ciclo sopraddetto per riporre i pezzi lavorati nei pallets ovvero sul magazzino a torre. These warehouses are, in most cases, of two types: the first involves the use of several stackable pallets, inside which the supports on which the various pieces to be processed are positioned are arranged according to a well-defined order. , also according to a very specific orientation in order to be manipulated by the robot. A second type is constituted by a sort of tower carousel, also equipped with a plurality of supports for the pieces, supports that are peripherally positioned on said tower and on which the pieces are inserted according to specific orientations, always in order to be manipulated. correctly. These warehouses have a double drawback: a first drawback is represented by their cost which can, in some cases, even reach a third of the overall cost of the station; a second drawback is represented by the fact that these magazines must be placed outside the station and, in order to be able to pick up the pieces, the operating robot needs an additional robot or intermediate manipulator that physically picks up the pieces from the magazine, which positions them in an optimal way and which, finally, presents them to the operating robot, all by collimating the preset spatial coordinates, which captures them and presents them in turn and again according to well-defined coordinates, to the grinders or polishers for processing, after which it is necessary to repeat on the contrary, the aforementioned cycle for storing the processed pieces in the pallets or on the tower warehouse.

A quanto sopra si deve aggiungere che i pezzi, una volta finiti, non debbono essere toccati nelle zone di rifinitura poiché verrebbero rigati e danneggiati per cui, sia il robot operativo che quello intermedio debbono utilizzare per la manipolazione esclusivamente quelle zone dei pezzi che hanno una specifica funzionalità meccanica e che, pertanto, non sono assoggettate alle operazioni soprattutto di rifinitura. To the above it must be added that the pieces, once finished, must not be touched in the finishing areas as they would be scratched and damaged so that both the operating and intermediate robots must use only those areas of the pieces that have a specific mechanical functionality and which, therefore, are not subjected to the operations above all of finishing.

Infine, il dover prevedere un magazzino esterno, richiede anche una considerevole disponibilità di spazio per la collocazione della stazione, cosa non sempre di facile reperibilità. Finally, having to provide an external warehouse also requires a considerable availability of space for the location of the station, which is not always easy to find.

Compito tecnico del presente trovato è quello di risolvere i sopraddetti problemi della tecnica nota realizzando un dispositivo per la manipolazione di unoi o più pezzi in contemporanea nelle stazioni di sgrossatura e rifinitura e stazione relativa che permettano con il solo robot operativo di manipolare sia pezzi singoli sia più pezzi contemporaneamente senza necessitare di un robot intermedio, che permetta altresì di ridurre gli ingombri complessivi della stessa stazione. The aim of the present invention is to solve the aforementioned problems of the prior art by realizing a device for the simultaneous handling of one or more pieces in the roughing and finishing stations and relative station which allow, with the operating robot only, to handle both single pieces and several pieces at the same time without the need for an intermediate robot, which also allows to reduce the overall dimensions of the same station.

Questi ed altri scopi sono raggiunti da un dispositivo per la manipolazione di uno o più pezzi in contemporanea nelle stazioni di sgrossatura e rifinitura e stazione relativa caratterizzato dal fatto che consiste in un telaio che supporta posti modularmente in serie una pluralità di mezzi prensili azionabili sia singolarmente sia in contemporaneità e che è dotato di un mezzo di accoppiamento per un corrispondente organo prensile del robot dotato di attacco identicamente conformato a mezzi di accoppiamento singolo di ciascun pezzo con detto organo prensile del robot. These and other purposes are achieved by a device for the simultaneous handling of one or more pieces in the roughing and finishing stations and relative station characterized by the fact that it consists of a frame which supports modularly in series a plurality of gripping means which can be operated either individually both simultaneously and which is equipped with a coupling means for a corresponding gripping member of the robot equipped with an attachment identically shaped to single coupling means of each piece with said gripping member of the robot.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una preferita forma di attuazione di un dispositivo per la manipolazione di uno o più pezzi in contemporanea nelle stazioni di sgrossatura e rifinitura e stazione relativa illustrati a titolo indicativo, e non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui: la fig. 1 mostra in pianta una stazione di sgrossatura e rifinitura secondo il trovato, nel caso specifico per il trattamento di maniglie; Further characteristics and advantages will become more evident from the description of a preferred embodiment of a device for the simultaneous handling of one or more pieces in the roughing and finishing stations and relative station illustrated by way of indication, and not of limitation, in the accompanying tables of drawings in which: fig. 1 shows a plan view of a roughing and finishing station according to the invention, in the specific case for the treatment of handles;

la fig. 2 mostra un telaio dotato di una pluralità di mezzi prensili attivabili sia singolarmente sia contemporaneamente. fig. 2 shows a frame equipped with a plurality of gripping means which can be activated both individually and simultaneously.

Con particolare riferimento alle sopraddette figure, si è indicato nel complesso con 1 un dispositivo per la manipolazione contemporanea di più pezzi, nella fattispecie, a titolo di esempio, maniglie 2, ma impiegabile per altri manufatti, nelle stazioni 3 di sgrossatura e rifinitura. With particular reference to the aforementioned figures, the reference numeral 1 generally indicates a device for the simultaneous handling of several pieces, in this case, by way of example, handles 2, but can be used for other manufactured articles, in the roughing and finishing stations 3.

Il dispositivo 1 consiste essenzialmente in un telaio 4 che supporta, posti modularmente in serie, una pluralità di mezzi prensili 5 che sono azionabili sia in modo singolo che in contemporaneità. The device 1 essentially consists of a frame 4 which supports, arranged modularly in series, a plurality of gripping means 5 which can be operated both individually and simultaneously.

Il dispositivo 1 è dotato, normalmente sulla faccia opposta a quella dalla quale si aggettano i sopraddetti mezzi prensili 5, di un mezzo 6 per l'accoppiamento con un corrispondente organo prensile provvisto di un attacco 7 di cui è dotato un convenzionale robot operativo 8. The device 1 is equipped, normally on the face opposite to that from which the aforementioned gripping means 5 project, with a means 6 for coupling with a corresponding gripping member provided with an attachment 7 with which a conventional operating robot 8 is equipped.

L'attacco 7 è identicamente conformato come i mezzi per l’accoppiamento singolo di ciascuna maniglia 2 che, nel caso specifico, sono costituiti dalla cavità di queste in cui verrà inserito il cosiddetto perno squadrato per il collegamento con la serratura; l'attacco 7 è quindi costituito da un imbocco cavo 9 che è ricavato nella parte opposta del telaio 4 rispetto a quella da cui si aggettano i mezzi prensili 5 e che conforma una sezione prismatica nella quale è innestabile di precisione l'attacco 7 del robot 8. The attachment 7 is identically shaped as the means for the single coupling of each handle 2 which, in the specific case, consist of the cavity of these in which the so-called squared pin for connection with the lock will be inserted; the attachment 7 is therefore constituted by a hollow inlet 9 which is obtained in the opposite part of the frame 4 with respect to that from which the gripping means 5 project and which forms a prismatic section into which the attachment 7 of the robot can be precisely inserted 8.

L'attacco 7 è costituito, peri'impiego specifico nella manipolazione delle maniglie 2, da un perno di sezione prismatica copiante la sezione dell'imbocco cavo 9 e dotato di appendici espandibili in senso radiale. The attachment 7 is constituted, for specific use in the manipulation of the handles 2, by a prismatic section pin copying the section of the hollow entrance 9 and equipped with radially expandable appendages.

Il telaio 4 è anche dotato di mezzi 10 di aggancio per la presa e la movimentazione di contenitori 11 dei rubinetti 2. The frame 4 is also equipped with coupling means 10 for gripping and handling the containers 11 of the taps 2.

I mezzi prensili 5 sono costituiti da una serie di pinze 12 ad azionamento fluidodinamico, con le ganasce 12a allineate tra loro. The gripping means 5 consist of a series of fluid-dynamically operated grippers 12, with the jaws 12a aligned with each other.

I mezzi di aggancio 10 sono costituiti da una coppia di ganasce IOa disposte a due estremità laterali del telaio 4 ed azionabili anch'esse con mezzi fluidodinamici di tipo convenzionale. The hooking means 10 consist of a pair of jaws 10a arranged at two lateral ends of the frame 4 and can also be operated with conventional fluid-dynamic means.

Globalmente, la stazione 3 di sgrossatura e rifinitura comprende un padiglione chiuso 13 che è dotato di porte 14 di accesso ed all'interno del quale in una semi-zona operativa di questo, indicata con 15, è piazzata una serie di macchine sgrossatrici 16 o rifinitrici 17, nonché almeno un robot operativo 8. Overall, the roughing and finishing station 3 comprises a closed hall 13 which is equipped with access doors 14 and inside which a series of roughing machines 16 or finishing machines 17, as well as at least one operating robot 8.

In una semi-zona 18 sostanzialmente complementare alla detta operativa 15 rispetto al robot 8 è prevista una serie di postazioni 19 per 1'accumulo preordinato delle maniglie 2 (ovvero, come già detto, di altri manufatti) poste all'interno dei contenitori 11 tra loro impilati, nonché una postazione 20 di cosiddetto cambio-presa del robot operativo 8 tra il telaio 4 e le maniglie 2 da esso portate. In a semi-zone 18 substantially complementary to said operative 15 with respect to the robot 8, a series of stations 19 is provided for the preordained accumulation of the handles 2 (or, as already mentioned, of other manufactured articles) placed inside the containers 11 between stacked them, as well as a station 20 for the so-called change-grip of the operating robot 8 between the frame 4 and the handles 2 carried by it.

Tutte le postazioni 19 e 20 nonché le macchine sgrossatrici 16 e rifinitrici 17 sono posizionate all'interno del raggio di azione del robot operativo 8. All the stations 19 and 20 as well as the roughing machines 16 and finishing machines 17 are positioned within the range of action of the operating robot 8.

Il funzionamento del trovato è il seguente, riferito esemplificativamente alla manipolazione di maniglie 2: una serie di contenitori 11 in cui sono inserite le maniglie 2 egualmente ordinate in file e colonne, viene posizionata nelle postazioni 19 fisse, impiegando usuali mezzi di trasporto in dotazione alle aziende, quale, ad esempio, un cosiddetto muletto ovvero un transpallet. The operation of the invention is as follows, referring by way of example to the handling of handles 2: a series of containers 11 in which the handles 2 are inserted equally arranged in rows and columns, is positioned in the fixed positions 19, using the usual means of transport provided to the companies, such as, for example, a so-called forklift or a transpallet.

La dislocazione spaziale dei contenitori 11 e delle maniglie 2 è in tal modo univocamente definita da coordinate che vengono preventivamente impostate nella logica elettronica che governa il robot operativo 8. The spatial dislocation of the containers 11 and of the handles 2 is thus uniquely defined by coordinates which are previously set in the electronic logic that governs the operating robot 8.

Analogamente, il telaio 4 viene posizionato in modo spazialmente altrettanto definito nella propria postazione 20 Similarly, the frame 4 is positioned in a spatially equally defined way in its station 20

Il robot 8, utilizzando il proprio braccio, si porta dinnanzi alla postazione 20, innesta il perno dell'attacco 7 nell'imbocco cavo 9, ne dilata le appendici espandibili e cattura il telaio 4. The robot 8, using its own arm, moves in front of the station 20, engages the pin of the attachment 7 in the hollow opening 9, expands its expandable appendages and captures the frame 4.

Successivamente, porta questo in corrispondenza verticale di uno dei contenitori 11, si abbassa su questo ed azionando le pinze 12 preleva in contemporaneità un numero determinato di maniglie 2, tutte egualmente posizionate; indi si riporta alla postazione 20, depone su questa il telaio 4 carico delle maniglie 2 in modo da avere rivolte a sè le cavità di queste in cui viene usualmente inserito il perno squadrato per l'accoppiamento con la serratura e con la eventuale maniglia 2 gemella; quivi rilascia l'innesto cavo 9 e rivolge a dette cavità, una alla volta, il perno dell'attacco 7 catturando singolarmente una alla volta le maniglie 2 nello stesso modo con cui in precedenza ha catturato il telaio 4. Subsequently, he brings this to the vertical correspondence of one of the containers 11, lowers himself on this and, by activating the pincers 12, simultaneously picks up a determined number of handles 2, all equally positioned; then go back to station 20, place on this the frame 4 loaded with the handles 2 so as to have the cavities of these in which the squared pin is usually inserted for coupling with the lock and with the possible twin handle 2 ; there he releases the hollow coupling 9 and turns the pin of the attachment 7 to said cavities, one at a time, individually capturing the handles 2 one at a time in the same way in which he previously captured the frame 4.

Presa una maniglia 2, la presenta alle macchine sgrossatrici 16 o rifinitrici 17 per la consueta lavorazione e quindi la ripone in uno dei contenitori 11 vantaggiosamente lasciato vuoto allo scopo in prossimità di quelli pieni. Taking a handle 2, he presents it to the roughing machines 16 or finishing machines 17 for the usual processing and then places it in one of the containers 11 advantageously left empty for this purpose near the full ones.

Il ciclo sopraddescritto si ripete fino a quando il contenitore 11 da cui vengono prelevate le maniglie 2 si svuota e, conseguentemente si colma quello che in precedenza era vuoto e che è stato previsto per ricevere le maniglie 2 lavorate. The above described cycle is repeated until the container 11 from which the handles 2 are taken is emptied and, consequently, the one which was previously empty and which was provided to receive the worked handles 2 is filled.

Il robot 8 ricattura quindi il telaio 4 e lo porta in corrispondenza verticale del contenitore 11 appena colmato e, con le ganasce IOa, lo preleva e lo deposita, impilandolo su altri, in una delle postazioni 19 ove è previsto l'accumulo di maniglie 2 completamente finite. The robot 8 then recaptures the frame 4 and brings it to the vertical correspondence of the container 11 just filled and, with the jaws 10a, picks it up and deposits it, stacking it on others, in one of the positions 19 where the accumulation of handles 2 is foreseen completely finished.

Con lo stesso telaio 4 catturato, ripete il ciclo operativo precedentemente descritto fino ad esaurimento della scorta. With the same frame 4 captured, it repeats the previously described operating cycle until the stock is exhausted.

Quando tutte le maniglie 2 finite hanno colmato i rispettivi contenitori 11 e questi sono stati impilati dal robot 8, vengono prelevati attraverso le porte 14 con un convenzionale mezzo di sollevamento e trasporto (ad esempio un muletto) in normale dotazione alle aziende per la movimentazione generale di merci. When all the finished handles 2 have filled their respective containers 11 and these have been stacked by the robot 8, they are picked up through the doors 14 with a conventional lifting and transport means (for example a forklift) normally supplied to companies for general handling. of goods.

Si è così constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi prefissati. It has thus been found that the described invention achieves the intended aim and objects.

Il trovato così concepito è suscettibile di modifiche e varianti, tutte rientranti nel concetto inventivo: così, ad esempio, l'attacco 7 potrà essere dotato di alternativi organi atti ad accoppiarsi di precisione con il telaio 4, che siano nel contempo idonei a prelevare anche singolarmente i pezzi da trattare. Inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili con altri elementi tecnicamente equivalenti. The invention thus conceived is susceptible of modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept: thus, for example, the attachment 7 may be equipped with alternative members suitable for precision coupling with the frame 4, which at the same time are also suitable for withdrawing individually the pieces to be treated. Furthermore, all the details can be replaced with other technically equivalent elements.

Nella pratica attuazione del trovato, i materiali impiegati nonché le forme e le dimensioni potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze, senza per questo uscire dall'ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni . In the practical embodiment of the invention, the materials used, as well as the shapes and dimensions, may be any according to requirements, without thereby abandoning the scope of the protection of the following claims.

Claims

CLAIMS 1) Device for the simultaneous handling of several pieces in the roughing and finishing stations and relative station characterized by the fact that it consists of a frame that supports modularly placed in series a plurality of gripping means that can be operated both individually and simultaneously and which is equipped with a coupling means for a corresponding gripping member of the robot identically shaped to single coupling means of each piece with said gripping member of the robot.

2) Device according to claim 1, characterized by the fact that said frame is provided with hooking means for gripping and moving containers of the pieces.

3) Device according to claim 1, characterized by the fact that said gripping means are constituted by a series of fluid-dynamically operated grippers with the jaws aligned with each other.

4) Device according to claims 1 and 3 characterized by the fact that said coupling means is constituted by a hollow inlet obtained from the opposite side to that of said pliers, a hollow inlet which forms a prismatic section for the engagement of said gripping member of the robot .

5) Device according to claims 1 and 4 characterized by the fact that said attachment of the gripping member of the robot consists of a pin with a prismatic section identical to that of said inlet and expandable in a radial direction with relative means, attachment which is brought to the vertex of the operating robot arm.

6) Device according to claims 1, 4, 5 characterized in that said attachment is equipped with a first coupling member with said frame and with a second coupling member with each single piece, said first and second member being alternatively selectable from said robot.

7) Device according to claim 2, characterized by the fact that said coupling means are constituted by a pair of jaws arranged at two ends of said frame and operable with fluid-dynamic means.

8) Device according to claim 6 characterized in that said jaws are placed at the two bilateral ends of said frame.

9) Roughing and finishing station according to claim 1 comprising a closed pavilion equipped with access doors and inside which a series of roughing and / or finishing machines and at least one operating robot are placed in a semi-operating area of this characterized by the fact that in a semi-zone substantially complementary to said operative area with respect to the robot there is provided a series of preordained accumulation stations of pieces / piece-holder containers and at least one change-grip station of the operative robot between said frame and pieces to be it brought.

10) Station according to claim 6, characterized in that said accumulation stations and said change-grip station are positioned within the operating range of the operating robot.

11) Device for the simultaneous handling of several pieces in the roughing and finishing stations and relative station according to one or more of the preceding claims and second glove which can be deduced from the description and drawings and for the specified purposes.