BR112012027624B1

BR112012027624B1 - sistema de indexação de uma torre de uma máquina ferramenta com multifuso e máquina de ferramenta

Info

Publication number: BR112012027624B1
Application number: BR112012027624-7A
Authority: BR
Inventors: Marco Vettori
Original assignee: Tornos Sa
Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2020-08-25
Also published as: BR112012027624A2; WO2011134895A2; WO2011134895A3; EP2380699B1; CN102985218B; EP2380699A1; CN102985218A; US20130025408A1

Abstract

INDEXAÇÃO DE UMA TORRE DE MÁQUINA FERRAMENTA. A presente invenção refere-se a um sistema para a indexação de um torretambor (103) de uma máquina ferramenta com multifuso. O sistema compreendendo: um torretambor (103) projetado para girar em torno de um eixo geométrico; e um mecanismo de acionamento (105) de torretambor (103). O mecanismo de acionamento (105) estando projetado para indexar o torretambor (103) de modo a posicionar o torretambor (103) de forma angular e livre enquanto ele está girando em torno do dito eixo geométrico e o mecanismo de acionamento (105) está projetado para travar o torretambor (103) nesta posição.

Description

SISTEMA DE INDEXAÇÃO DE UMA TORRE DE UMA MÁQUINA FERRAMENTA COM MULTIFUSO E MÁQUINA DE FERRAMENTA

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema para a indexação de uma torre de uma máquina ferramenta. A invenção refere-se do mesmo modo a uma máquina ferramenta que compreende este sistema de indexação.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR

[0002] Máquinas ferramentas, tais como tornos mecânicos automáticos, são conhecidas por compreender múltiplos fusos para receber o material a ser usinado. Este está geralmente na forma de uma barra ou matrizes. Os fusos estão geralmente projetados para girar com o material a ser usinado em torno de um eixo geométrico.

[0003] Os fusos estão geralmente situados pelo menos parcialmente em uma torre o qual fica desse modo em volta desses fusos. Em determinadas soluções, uma torre contém seis fusos, cada fuso estando separado de forma angular por 60 graus. Uma máquina ferramenta que possui tal torre pode compreender do mesmo modo seis estações de trabalho. Cada estação de trabalho está equipada com uma ou mais ferramentas para a usinagem do material preso pelos fusos. Para tornar a operação de usinagem mais eficiente, cada estação de trabalho pode maquinar ao mesmo tempo o material preso por um fuso.

[0004] Frequentemente nas soluções conhecidas, a indexação da torre não é realizada da maneira ideal. E entende-se por indexação a operação de posicionamento da torre em um lugar angular desejado. Várias soluções conhecidas possuem um mecanismo muito complexo de acionamento da torre, e este mecanismo de acionamento não permite o posicionamento da torre em determinadas posições definidas. No caso da torre que possui seis fusos, essas posições estão separadas de forma angular por 60 graus.

[0005] Além disso, as soluções conhecidas frequentemente possuem um mecanismo muito complexo de travamento/destravamento da torre. Este mecanismo é frequentemente independente do sistema de acionamento, o que torna a máquina ferramenta desnecessariamente complexa.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] O objetivo da presente invenção é superar os problemas das soluções conhecidas. Sendo assim, a presente invenção propõe uma solução para a indexação e/ou o travamento/destravamento de uma torre de uma máquina ferramenta conforme explicado em mais detalhes logo abaixo.

[0007] Para este fim, a invenção possui como assunto em questão um sistema para a indexação de uma torre de uma máquina ferramenta com multifuso, o sistema compreendendo:

• uma torre projetado para girar em torno de um eixo geométrico, a torre compreendendo orifícios para receber os fusos; e
• um mecanismo de acionamento de torre, no qual o mecanismo de acionamento está projetado para indexar a torre e posicionar a torre de forma angular e de maneira livre enquanto ele está girando em torno do dito eixo geométrico e no qual o mecanismo de acionamento está projetado para travar a torre na dita posição e o mecanismo de acionamento está localizado em torno da torre e no qual o mecanismo de acionamento é um motor de torque.

[0008] O uso deste tipo de sistema para uma máquina ferramenta torna possível reduzir o número de peças mecânicas da máquina, e desse modo a diminuir os custos. Isso também significa que o tempo para a montagem do elemento de armação da torre é diminuído através da redução do número de peças. A solução proposta também torna possível o uso de um eixo geométrico de máquina previamente não produtivo como um eixo geométrico operacional sem aumentar o preço de custo da máquina.

[0009] A solução também torna possível aumentar de maneira considerável a precisão ou a capacidade da máquina em um dado fuso ou em uma dada estação sem ter que tornar o produto mais oneroso e aumentar a precisão ou capacidade total da máquina sem ter que melhorar a precisão dos diferentes componentes que a constitui. Além disso, o sistema proposto permite a produção de peças de alta complexidade, o que exige um grande número de ferramentas, sem ter que recorrer a uma máquina que possui mais fusos ou corrediças.

[00010] A invenção também possui como objeto uma máquina ferramenta que compreende um sistema de indexação.

[00011] A invenção também possui objetivo um método para a indexação de uma máquina ferramenta.

[00012] Os outros aspectos da presente invenção encontram-se nas reivindicações dependentes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00013] A presente invenção será bem compreendida a partir da leitura da descrição que se segue, fornecida como forma de exemplo não limitante, com referência aos desenhos em anexo, os quais representam de maneira esquemática:

- a figura 1: em perspectiva e em seção parcial, mostra um sistema de acionamento de torre de acordo com uma modalidade da presente invenção,
- a figura 2: em perspectiva, mostra um mecanismo de acionamento de tambor de acordo com uma modalidade da presente invenção, e
- a figura 3: em perspectiva e em seção parcial, mostra um sistema de acionamento de torre com um alojamento de acordo com uma modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA MODALIDADE

[00014] Com referência aos desenhos, uma modalidade não limitante de um mecanismo de acionamento de torre para uma máquina ferramenta com multifuso de acordo com a presente invenção será explicada agora em mais detalhes.

[00015] A figura 1 representa uma vista em perspectiva e em seção parcial de um sistema de indexação ou acionamento de torre 101 de uma máquina ferramenta para a indexação da torre 103. A máquina ferramenta também compreende pelo menos um sistema de ferramenta (não ilustrado nas figuras) que compreende estações de trabalho ou unidade de usinagem, cujo número pode ser igual, maior do que ou menor do que o número de fusos na torre 103. O sistema de ferramenta é uma subunidade funcional usada para realizar as operações de usinagem em uma peça presa pelo fuso da máquina ferramenta.

[00016] O sistema de ferramenta, por um lado, está equipado com uma pluralidade de ferramentas de usinagem as quais estão projetadas para serem guiadas e deslocadas em diferentes planos predeterminados para permitir uma usinagem complexa da peça e, por outro lado, é mantida sob a influência, por exemplo, numérica, de pelo menos uma unidade de controle.

[00017] Neste exemplo, o mecanismo de acionamento 105 é um motor de torque o qual é usado ao invés de um sistema mecânico de indexação tradicional de uma torre de máquina ferramenta com multifuso. Também vistos na figura 1 são os orifícios 107 para receber os fusos (não ilustrados nas figuras) os quais estão projetados para segurar as peças a serem usinadas. Para garantir a sua operação, os fusos são normalmente acionados em rotação em torno de um eixo geométrico predeterminado para fazer com que as peças a serem usinadas girem. O mecanismo de acionamento para fusos é independente do motor de torque 105 da torre 103. A torre 103 ilustrado na figura 1 está projetado para receber seis fusos.

[00018] Desse modo, o motor de torque 105, também ilustrado na figura 2, está localizado em volta da torre 103 e pode ser considerado integrado ao mesmo.

[00019] Motores de torque é uma categoria especial de servomotores com ímã permanente e sem escova comumente referidos como motores de corrente contínua sem escova ou motores síncronos com ímã permanente. A carga é montada diretamente sobre o rotor sem elementos intermediários de transmissão. Sendo assim, os motores de torque são classificados como uma solução para acionamento direto.

[00020] O acoplamento direto da carga sobre o rotor elimina a necessidade de elementos de transmissão tais como correias acionadoras, engrenagens, engrenagens de redução, engrenagens sem-fim, cruzes de malta ou tubulações. Diferentemente dos motores com escovas, não há nenhum contato com as peças em movimento em um sistema de acionamento direto. Portanto, não há nenhum desgaste e rompimento mecânico, o que significa uma excelente confiabilidade e uma longa vida útil. Desse modo, a redução no número de componentes mecânicos minimiza a manutenção e reduz os custos do sistema. A própria tecnologia de acionamento direto baseada no motor de torque garante uma montagem econômica e eficiente.

[00021] Dependendo do ponto de vista, um motor de torque é um servomotor convencional com um grande número de polos ou um motor de enrolamento linear. Devido a este grande número de polos, os motores de torque são capazes de atingir um alto torque em velocidades moderadas. O modelo de um motor de torque é compacto com uma pilha estreita de laminação e um eixo oco grande. Os motores de torque são motores "sem armação". Isso significa que eles não têm mancais, alojamento ou dispositivo de retorno de sinal.

[00022] Os motores de torque produzem alto torque em velocidades moderadas ou quando o motor é estacionário. Contrário aos acionamentos convencionais, o dimensionamento de um motor de torque está exclusivamente baseado no torque (e não na potência). O torque de pico determina o torque máximo que o motor pode produzir fisicamente.

[00023] De acordo com esta modalidade da presente invenção, o motor de torque 105 é usado ao invés de um sistema mecânico de indexação para uma torre de máquina com multifuso. Como o motor de torque 105 de acordo com a presente invenção também pode ser usado como um mecanismo de travamento/destravamento da torre103, este motor de torque 105 pode ser usado desse modo ao invés de um sistema de travamento convencional para uma torre de máquina com multifuso. Consequentemente, o motor de torque 105 de acordo com a presente invenção pode ser usado ao invés de um sistema de indexação e de um sistema de travamento para uma torre de máquina com multifuso. Este motor de torque pode substituir esses dois mecanismos de um modo vantajoso.

[00024] Este motor de torque 105 também torna possível a obtenção de um eixo geométrico operacional e suplementar em uma máquina do tipo com multifuso devido ao fato de ele ser capaz de posicionar a torre 103 em qualquer posição angular. O motor de torque 105 do mesmo modo permite um posicionamento angular preciso de qualquer fuso em uma estação precisa de trabalho. Esta estação se torna desse modo a estação de precisão, porque o erro pode ser eliminado na posição de qualquer fuso nesta estação específica pode ser eliminado.

[00025] O motor de torque 105 também permite o posicionamento angular preciso de um fuso predefinido em qualquer estação. Este fuso de precisão porque o erro pode ser eliminado na posição deste fuso específico em qualquer estação.

[00026] Também é possível medir em uma posição específica da torre 103 o erro de posicionamento de pelo menos dois fusos em relação à estação correspondente de trabalho e calcular um erro médio. Este erro médio pode ser usado de acordo com a presente invenção para permitir o posicionamento angular médio de qualquer fuso em qualquer estação.

[00027] O uso do motor de torque 105 permite do mesmo modo a multiplicação das estações de trabalho independentemente do número de fusos. Ou seja, o ângulo (ou ângulos) da indexação da torre pode ser escolhido para ser maior ou menor em relação às estações fixas. Por exemplo, uma solução pode ser concebida, a qual compreende seis fusos e 12 estações de trabalho. Neste caso, seis estações de trabalho funcionam ao mesmo tempo e seis estações de trabalho ficam paradas. As ferramentas das seis estações de trabalho podem ser substituídas ao mesmo tempo em que as outras seis estações de trabalho estão em curso de usinagem. Neste caso aqui, a torre pode ser indexado em 30 graus em relação à posição precedente.

[00028] O motor de torque 105 também pode ser projetado para indexar ao mesmo tempo com a torre, um alimentador ou um barra-guia de uma máquina ferramenta. Também é possível que o motor de torque 105 seja controlado de maneira sincronizada com um sistema idêntico de acionamento montado sobre um alimentador ou um barra-guia.

[00029] O sistema de indexação 101 ilustrado na figura 1 pode ser visto disposto em um alojamento 301 na figura 3. O objetivo deste alojamento 301 é proteger o sistema de indexação 101.

[00030] A solução descrita acima possui múltiplas aplicações em máquinas ferramentas. Por exemplo, a solução pode ser usada em um torno mecânico automático com multifuso para realizar as operações descritas acima.

[00031] Numerosas variações também podem ser concebidas na configuração explicada acima sem fugir do escopo da presente invenção.

Claims

Sistema para a indexação de (101) uma torre (103) de uma máquina ferramenta com multifuso, o sistema (101) compreendendo:
- • uma torre (103) projetada para girar em torno de um eixo geométrico, a torre (103) compreendendo orifícios (107) para receber fusos; e
- • um mecanismo de acionamento (105) de torre (103), que se encontra ao redor da torre (103) e que é projetado para indexar a torre (103) de modo a posicionar a torre (103) de forma angular em qualquer posição angular enquanto ela está girando em torno do dito eixo caracterizado pelo fato de que o mecanismo de acionamento (105) é um motor de torque projetado para travar a torre (103) na dita posição.
Sistema (101) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de acionamento (105) é integrado na torre (103).
Sistema (101) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o travamento é realizado pelo mecanismo de acionamento (105) sem o uso de um sistema suplementar de travamento.
Máquina ferramenta que compreende o sistema (101) como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes.
Máquina ferramenta de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a máquina ferramenta compreende estações de trabalho para a usinagem da peça, o número de estações de trabalho sendo maior do que o número de fusos.
Máquina ferramenta de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a máquina ferramenta compreende estações de trabalho para a usinagem da peça, o número de estações de trabalho sendo menor do que o número de fusos.
Máquina de ferramenta de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dito mecanismo de acionamento (105) é projetado sem um sistema suplementar de travamento para travar a torre (103) na dita posição.