BR112016010060B1

BR112016010060B1 - Dispositivo de substituição para substituir insertos de usinagem em uma ferramenta, e, método de substituição de um ou mais insertos de usinagem em uma ferramenta

Info

Publication number: BR112016010060B1
Application number: BR112016010060-3A
Authority: BR
Inventors: Damien Hebuterne; Philippe BARON; Janvier Lecomte; Ange YONDO
Original assignee: Snecma
Priority date: 2013-11-08
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2023-03-28
Also published as: RU2016122445A3; EP3065912B1; FR3012988B1; FR3012988A1; US20160297013A1; BR112016010060A2; CA2929122A1; RU2682066C2; CN105722637B; BR112016010060B8; WO2015067886A1; CN105722637A; CA2929122C; US10035201B2; EP3065912A1; RU2016122445A

Abstract

DISPOSITIVO DE SUBSTITUIÇÃO PARA SUBSTITUIR INSERTOS DE USINAGEM EM UMA FERRAMENTA, E, MÉTODO DE SUBSTITUIÇÃO DE UM OU MAIS INSERTOS DE USINAGEM EM FERRAMENTA. A invenção refere-se a um dispositivo (1) para substituição de insertos de usinagem (900) em uma ferramenta (800) incluindo um corpo (810) e uma cabeça (820) suportando pelo menos um inserto de usinagem (900), cada inserto sendo mantido na cabeça (820) por um parafuso. O dispositivo (1) inclui: um posicionador (50) compreendendo um elemento de suporte (59) capaz de suportar o corpo (810) da ferramenta; uma estação de aparafusamento com uma chave de parafuso (60) capaz de aparafusar e desaparafusar os parafusos, o posicionador (50) sendo capaz de deslocar a ferramenta em relação à estação de aparafusamento; um dispositivo de preensão (70), capaz de prender e colocar um inserto (900); um transportador (500) compreendendo uma pluralidade de recipientes de inserto (510), ao longo dos quais uma primeira estação (100) tendo o dispositivo de preensão (70), uma segunda estação (200) tendo um mecanismo (20) para girar os insertos nos eixos do mesmo, uma terceira estação (300) tendo um mecanismo (30) para descarregar os insertos, e uma quarta estação (400) tendo um mecanismo (40) para fornecimento de insertos são distribuídas; um mecanismo de transporte (80) capaz de mover o dispositivo de preensão (70) entre o posicionador (50) e a primeira estação (100) do transportador (500); e um (...).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de substituição para substituir insertos de usinagem em uma ferramenta compreendendo um corpo e uma cabeça que porta uma pluralidade de insertos de usinagem, cada inserto sendo retido na referida cabeça por um parafuso.

[002] Certas ferramentas utilizadas para usinagem de partes apresentam uma cabeça de usinagem que tem um grande número de insertos de usinagem. Isto se aplica, em particular, a determinadas brocas roteadoras alveolares que podem, por exemplo, ter mais do que vinte insertos de usinagem distribuídos sobre a superfície da cabeça de usinagem.

[003] Tais insertos necessitam ser substituídas por novos insertos quando se tornam desgastados, a fim de conservar a qualidade da usinagem. Alterar todos os insertos é longo e tedioso para um operador, dado o pequeno tamanho dos insertos. Além disso, uma porção da face lateral da maioria dos insertos é mascarada por aros da cabeça da ferramenta, que faz com os insertos difíceis de serem retidos usando pinças. No longo prazo, tais dificuldades levam a distúrbios músculo-esqueléticos em operadores envolvidos na substituição de insertos de tais ferramentas.

[004] A presente invenção visa remediar esses inconvenientes.

[005] A invenção visa propor um dispositivo que permite os insertos em uma cabeça de uma ferramenta de usinagem serem substituídos rapidamente e de forma confiável, sem inconvenientes para o operador.

[006] Este objetivo é conseguido pelo facto de que o dispositivo compreende: • um posicionador incluindo um elemento de suporte adequado para reter o corpo da ferramenta; • uma estação de aparafusamento com uma pistola de aparafusar adequada para apertar e desapertar os parafusos, o posicionador sendo adequado para mover a ferramenta em relação à estação de aparafusamento; • um dispositivo de preensão adequado para pegar e colocar para baixo um inserto; • um transportador tendo uma pluralidade de receptáculos para insertos, e tendo distribuído ao longo do mesmo, uma primeira estação com o dispositivo de preensão, uma segunda estação com um mecanismo de torneamento dos insertos na mesma, uma terceira estação, com um mecanismo de descarregamento para descarregar os insertos, e uma quarta estação com um mecanismo de alimentação de inserto; • um mecanismo de transporte adequado para mover o dispositivo de preensão entre o posicionador e a primeira estação do transportador; e • um centro de controle adequado para controlar automaticamente um ou mais mecanismos e dispositivos e/ou o transportador do dito dispositivo de substituição.

[007] Por meio destas provisões, um inserto pode ser mudado automaticamente com uma intervenção mínima na parte de um operador, e em uma maneira que é mais confiável e mais rápido do que quando realizada manualmente. Além disso, um grande número de insertos em uma dada ferramenta de usinagem pode ser alterado continuamente.

[008] A invenção também proporciona um método de substituição de um ou mais insertos de usinagem em uma ferramenta constituída por um corpo e uma cabeça que inclui pelo menos um inserto de usinagem, cada inserto apresentando pelo menos uma aresta e um furo, e sendo mantido na cabeça de um parafuso que passa através do furo.

[009] De acordo com a invenção, o método compreende as seguintes etapas: a) proporcionar um posicionador tendo um elemento de suporte adequado para receber o corpo da ferramenta, e colocar o corpo no elemento de suporte; b) usar o posicionador para posicionar a cabeça de modo que o parafuso retendo um inserto que apresenta uma aresta cega esteja em alinhamento com o eixo principal de uma pistola de aparafusar, e depois desaparafusar o parafuso com a pistola de aparafusar; c) usar um dispositivo de preensão para captar o inserto; d) proporcionar um transportador que tem uma pluralidade de receptáculos para insertos e tendo distribuído ao longo do mesmo numa primeira estação, com o dispositivo de preensão, uma segunda estação com um mecanismo de torneamento para tornear insertos sobre o mesmo, uma terceira estação com um mecanismo de descarregamento para descarregar insertos, e um quarta estação com um mecanismo de alimentação para alimentar insertos; e) usar um mecanismo de transporte para mover o dispositivo de preensão entre o posicionador e a primeira estação, e assim usando o dispositivo de preensão para colocar o inserto para baixo sobre o receptáculo que está voltado para a primeira estação; f) se o inserto apresenta pelo menos uma aresta afiada realizar as etapas g), h), £), e, se o elemento de inserto não apresentar quaisquer arestas vivas, realizar as etapas i), j), k), £); g) fazer o transportador mover de modo a trazer o receptáculo da primeira estação para a segunda estação e, assim, usar o mecanismo de torneamento para fazer com que o inserto torneie sobre o mesmo de modo a posicionar a aresta afiada na posição da aresta cega; h) fazer o transportador mover de modo a retornar o receptáculo da segunda estação para a primeira estação; i) fazer o transportador mover de modo a trazer o receptáculo da primeira estação para a terceira estação e, assim, usar um mecanismo de descarregamento para remover a inserto do receptáculo no qual é para ser encontrado, de modo que o receptáculo esteja vazio; j) fazer o transportador mover de modo a trazer o receptáculo da terceira estação para a quarta estação e, assim, usar um mecanismo de alimentação para colocar um novo inserto no receptáculo; k) mover o transportador de modo a trazer o receptáculo da quarta estação para a primeira estação; l) usar o dispositivo de preensão para reter o inserto e, assim, usar o mecanismo de transporte para transportar o dispositivo de preensão da primeira estação para o posicionador e, assim, colocar o inserto na sua localização sobre a cabeça de modo que o furo na inserto esteja em linha com a haste da pistola de aparafusar; e m) colocar um parafuso no furo e, assim, usar a pistola de aparafusar para aparafusar o inserto sobre a cabeça da plataforma giratória.

[0010] A invenção pode ser bem compreendida e as suas vantagens aparecem melhor na leitura da seguinte descrição detalhada de uma forma de realização dada a título de exemplo não limitativo. A descrição refere-se aos desenhos anexos, nos quais: • A Figura 1 é uma vista em perspectiva do dispositivo de substituição da invenção; • A Figura 2 é uma vista em perspectiva da primeira estação do dispositivo de substituição da invenção; • A Figura 3 é uma vista em perspectiva do dispositivo de preensão; • A Figura 4 é uma vista em seção do dispositivo de preensão; • A Figura 5 é uma vista em perspectiva da segunda estação do dispositivo de substituição da invenção; • A Figura 6 é uma vista em perspectiva da terceira estação do dispositivo de substituição da invenção; e • A Figura 7 é uma vista em perspectiva da quarta estação do dispositivo de substituição da invenção.

[0011] A consideração é dada a uma ferramenta 800 compreendendo um corpo 810 e uma cabeça 820, a cabeça 820 incluindo pelo menos um inserto de usinagem 900. A descrição abaixo refere-se à situação na qual a cabeça 820 porta uma pluralidade de insertos de usinagem 900, cada inserto 900 sendo fornecido com um furo 930 que passa através do mesmo um parafuso. O parafuso serve para aparafusar o inserto 900 na cabeça 820 e assim fixar o inserto 900 na cabeça 820.

[0012] Cada inserto 900 tem pelo menos uma aresta de corte 940 adequada para usinagem de uma parte.

[0013] Cada inserto 900 mostrado nas figuras tem uma face de fundo 910, uma face de topo 920, e uma face lateral 950 constituída por quatro porções planas de modo que cada inserto 900 seja uma pirâmide truncada tendo a face de topo 920 como sua base e a face de fundo 910 como seu vértice, o inserto 900 se alargado da face inferior 910 na direção da face de topo 920. Cada inserto 900 apresenta, assim, quatro arestas de corte 940, 940 cada aresta na junção entre a face de topo 920 e uma das porções planas da face lateral 950.

[0014] O dispositivo de substituição 1 da invenção destina-se, em particular, para substituir um ou mais destes insertos de usinagem 900 quando uma ou mais das arestas 940 do inserto 900 é(são) embotada(s) e são, por conseguinte, não afiadas o suficiente para usinar uma parte.

[0015] O dispositivo de substituição 1 compreende uma pluralidade de elementos que estão arranjados sobre um suporte, como mostrado nas Figuras 1 a 7: • um posicionador 50 compreendendo um elemento de suporte 59 adequado para reter o corpo 810 da ferramenta 800; a título de exemplo, o posicionador 50 é um braço articulado com o elemento de suporte 59 na sua extremidade 54; • uma estação de aparafusameto com uma pistola de aparafusar 60 adequada para apertar e desapertar os parafusos; • um dispositivo de preensão 70 adequado para pegar e colocar para baixo um inserto 900; • um transportador 500 tendo uma pluralidade de receptáculos para insertos 900, e ao longo do qual são distribuídas uma primeira estação 100 com o dispositivo de preensão 70, uma segunda estação 200 com um mecanismo de torneamento 20 para tornear os insertos 900 ao redor, uma terceira estação 300 com um mecanismo de descarregamento 30 para descarregar os insertos 900, e uma quarta estação 400 com um mecanismo de alimentação 40 para alimentar insertos 900; • um mecanismo de transporte 80 para mover o dispositivo de preensão 70 entre o posicionador 50 e a primeira estação 100 do transportador 500; e • um centro de controle 600 adequado para controlar automaticamente o posicionador 50, a pistola de aparafusar 60, o dispositivo de preensão 70, o mecanismo de transporte 80 e o transportador 500.

[0016] O transportador 500 pode ser de vários tipos, por exemplo, um carrossel ou uma volta de correia ao longo do qual as várias estações (100, 200, 300, 400) são distribuídas. Para uma correia em movimento em torno de uma volta em um único plano horizontal, as estações podem ser situadas no interior da volta ou no exterior. O transportador pode também ser uma plataforma giratória que gira em torno de um eixo de rotação A.

[0017] Esta é uma variante que é descrita abaixo, com referência às Figuras 1 a 7.

[0018] Assim, o transportador é uma plataforma giratória 500 girável em torno de um eixo de rotação A e portando uma pluralidade de receptáculos para insertos 900, e tendo distribuída em torno de uma primeira estação 100 com o dispositivo de preensão 70, uma segunda estação 200 com um mecanismo de torneamento 20 para tornear os insertos 900 ao redor, uma terceira estação 300 com um mecanismo de descarregamento 30 para descarregar os insertos 900, e uma quarta estação 400 com um mecanismo de alimentação 40 para alimentar insertos 900.

[0019] Segue-se uma descrição da operação do dispositivo 1 da invenção para a substituição de insertos 900.

[0020] Como mostrado na Figura 1, um operador coloca o corpo 810 da ferramenta 800 no elemento de suporte 59 de modo que a ferramenta 800 esteja retida firmemente e com segurança na extremidade 54 do posicionador 50.

[0021] Em uma variante, a extremidade 54 tem uma presilha com o corpo 810 sendo colocada entre as mandíbulas. A presilha constitui, assim, o elemento de suporte 59.

[0022] O posicionador 50 move-se então em três dimensões de modo a trazer a cabeça 820 da ferramenta 800 até à estação de aparafusamento.

[0023] Esta estação é mostrada na Figura 2.

[0024] De um modo geral, o posicionador 50 é adequado para mover em direção ou em direção contrária à estação de aparafusamento.

[0025] O posicionador 50 coloca a cabeça 820 exatamente abaixo da pistola de aparafusar 60 de modo que o parafuso passando através do furo 930 no inserto 900 esteja em alinhamento com o eixo principal da pistola de aparafusar 60.

[0026] Com vantagem, uma vez que a cabeça 820 esteja na posição sob a pistola de aparafusar60, o posicionador 50 permanece estacionário. Isto limita qualquer risco de deixar cair o inserto para fora da cabeça 820 uma vez que tenha sido desenroscado.

[0027] A pistola de aparafusar 60 tem um motor, e uma haste 62 acionada pelo motor e que se estende ao longo de um eixo principal, com uma peça de extremidade 64 em uma extremidade adequada para se engatar com a cabeça de um parafuso retendo o inserto 900 de modo a girar e, assim, apertá- lo ou soltá-lo. A haste 62 da pistola de aparafusar 60 vem até o parafuso até a sua peça de extremidade 64 engatar com a cabeça do parafuso, e então a pistola de aparafusar 60 afrouxa o parafuso até o inserto 900 ser liberado. Como resultado, o inserto 900 é então simplesmente colocado sobre a cabeça 820.

[0028] Depois disso, o dispositivo de preensão 70 é colocado sobre a cabeça da ferramenta 800, a fim de captar o inserto 900 após a inserto 900 ter siso desatarraxado pela pistola de aparafusar 60, e assim, levantar o inserto 900 de modo a movê-lo da cabeça 820.

[0029] O dispositivo de preensão 70 é descrito abaixo com referência às Figuras 3 e 4:

[0030] O dispositivo de preensão 70 tem meios de controle 71, uma haste circular 72, e um braço 73. Os meios de controle 71 compreende um mecanismo de articulação 714 e um mecanismo de deslocamento 715. A haste 72 e o braço 73 se estendem para fora a partir dos meios de controle 71.

[0031] A porção distal da haste 72, que é a porção mais afastada da porção central 75, apresenta uma extremidade 725.

[0032] A extremidade distal do braço 73, que é a porção mais afastada da porção central 75, apresenta uma face de extremidade 735.

[0033] O termo "porção central" 75 é usado para designar a zona do dispositivo de preensão 70 que tem as porções proximais da haste 72 e do braço 73.

[0034] Os meios de controle 71 são adequados para mover a haste 72 e o braço 73 entre uma posição aberta e uma posição de preensão, como descrito abaixo.

[0035] O mecanismo de articulação 714 tem uma conexão de pivô 7143 com o braço 73 permitindo que o braço 73 rode em torno da conexão de pivô 7143, e também tem um elemento de acionamento 7147 para acionar o braço 30 de modo a fazer com que o braço 73 rode entre uma posição aberta na qual a extremidade distal do braço 73 é afastada da haste 72, e uma posição de preensão na qual a extremidade distal do braço 73 é movida na direção da haste 72. O mecanismo de deslocamento 715 para deslocar a haste 72 compreende uma guia 7153 na qual a haste 72 pode deslizar em translação, e um elemento de acionamento 7157 para acionar a haste 72 de modo a deslocar a haste 72 em translação entre uma posição aberta (posição alta na Figura 3) e uma posição de preensão (posição baixa na Figura 4). O elemento de acionamento 7147 para acionar o braço 73 e o elemento de acionamento 7157 para acionar a haste 72 são acionados por um mecanismo de acionamento (por exemplo, usando engrenagens e um motor).

[0036] Na posição de preensão, a extremidade distal 725 da haste 72 é impulsionada para dentro do furo 930 no inserto 900, e a face de extremidade 735 do braço 73 pressiona contra uma das porções planas da superfície lateral 950 do inserto 900. O diâmetro da haste 72 afila-se para sua extremidade distal 725, a fim de penetrar mais facilmente no furo 930. A face de extremidade 735 é plana e, portanto, corresponde à porção plana da face lateral contra a qual se apoia. Esta situação é mostrada na Figura 4.

[0037] Na posição de preensão, o inserto 900 é então captado e retido entre a haste 72 e o braço 73, e é preso no dispositivo de preensão 70. O termo "preso" é usado para significar que o inserto 900 não pode ser separado do dispositivo de preensão 70.

[0038] O dispositivo de preensão 70 é montado sobre dois trilhos 82 que se estendem entre o posicionador 50 e a primeira estação 100.

[0039] Estes dois trilhos 82 e um dispositivo de deslocamento 85 para deslocar ao longo destes trilhos, formam parte do mecanismo de transporte acima mencionado 80.

[0040] Assim, o dispositivo de preensão 70, uma vez que tenha captado o inserto 900, é movido ao longo do trilho 82 pelo dispositivo de deslocamento 85 a partir do posicionador 50 para a primeira estação 100 da plataforma giratória 500.

[0041] A pistola de aparafusar 60 também é montada sobre estes dois trilhos 82.

[0042] Assim, se necessário, o dispositivo de preensão 70 roda em torno de um eixo de pivô vertical de modo a colocar o inserto 900 previamente captado através da plataforma giratória 500.

[0043] O dispositivo de preensão 70 libera assim o inserto 900 de modo a colocá-lo sobre um dos receptáculos 510 da plataforma giratória 500, passando de uma posição de preensão para uma posição aberta. Esta situação é mostrada na Figura 2. A plataforma giratória 500 tem uma pluralidade de receptáculos 510 distribuída em torno da sua circunferência, cada receptáculo 510 sendo modelado para receber um inserto 900 de maneira estável. A título de exemplo, cada receptáculo 510 apresenta um suporte 512 adequado para receber um inserto 900 em maneira estável. A título de exemplo, o suporte é um cilindro vertical com uma face de topo sobre a qual um inserto 900 pode ser colocado para baixo.

[0044] O dispositivo de preensão 70 é uma parte da primeira estação 100.

[0045] As quatro estações (100, 200, 300, 400) são arranjadas em torno da plataforma giratória 500 de forma que em cada torneamento incremental da plataforma giratória 500 conforme gerada pela central de controle 600, um dos receptáculos 510 fica imediatamente voltada para uma respectiva estação destas estações (Figura 1). Um torneamento incremental da plataforma giratória 500 consiste faz com que a plataforma giratória torneie através de um certo ângulo ?0, medido em relação ao centro de rotação da plataforma giratória 500.

[0046] Vantajosamente, a plataforma giratória 500 tem quatro receptáculos 510 de modo que embora um inserto 900 esteja sendo processado em uma das quatro estações (100, 200, 300, 400) distribuída em torno da plataforma giratória 500, cada inserto dos três outros insertos 900 está sendo processado em outras estações das outras três estações.

[0047] Nesta configuração, as quatro estações são arranjadas nos cantos de um quadrado centralizado sobre o eixo de rotação A, isto é, quaisquer duas estações adjacentes são espaçadas entre si por um ângulo de 90°, o que constitui o ângulo de torneamento incremental ?0. Os quatro receptáculos 510 também são também arranjados nos vértices de um quadrado de modo que quando um dos receptáculos 510 está voltado para qualquer uma das estações (100, 200, 300, 400), cada um dos outros três receptáculos 510 está voltado para uma respectiva estação das estações.

[0048] Como resultado, uma pluralidade de insertos 900 pode ser processada simultaneamente, de modo que a produtividade do dispositivo de substituição da invenção seja aumentada, de modo que todos os insertos 900 presentes em uma ferramenta 800 possam ser substituídos mais rapidamente.

[0049] Em alternativa, e como mostrado na Figura 1, a plataforma giratória 500 pode ter seis receptáculos 510.

[0050] O ângulo de torneamento incremental ?0 pode ser o ângulo entre duas estações adjacentes, ou o ângulo entre dois receptáculos adjacentes 510.

[0051] O ângulo de torneamento incremental ?0 é o mesmo entre qualquer uma de duas estações adjacentes, ou entre quaisquer dois receptáculos adjacentes 510. Um tal arranjo otimiza o tempo necessário para o processamento de uma série de insertos 900 em sucessão. Em alternativa, este ângulo de torneamento incremental pode variar entre duas estações adjacentes ou dois receptáculos adjacentes 510.

[0052] Segue-se uma descrição do processamento de um inserto 900 depois de o dispositivo de preensão 70 colocá-lo para baixo na primeira estação 100 no receptáculo 510 voltado para a primeira estação 100.

[0053] A descrição começa com a primeira variante de processamento, o qual é para um inserto 900, na qual o inserto 900 ainda apresenta pelo menos uma aresta afiada 940.

[0054] A plataforma giratória 500 torneia através do ângulo ?0 de modo a trazer o inserto 900 para ficar voltado para a segunda estação 200. A segunda estação 200 tem um mecanismo de torneamento 20 para tornear os insertos 900 ao redor, que é adequado para tornear um inserto 900 através de um ângulo de 90°. Quando o inserto 900 apresenta uma ou mais arestas cegas 940 e pelo menos uma aresta afiada 940, esta segunda estação 200 permite assim que a aresta afiada 940 seja posicionada de tal forma que após o inserto 900 ter sido colocado de volta na cabeça 820 da ferramenta 800, a aresta afiada 940 que está em posição para usinar uma parte. Uma aresta afiada 940 toma o lugar da aresta cega 940 que anteriormente estava sendo utilizada para usinagem.

[0055] A fim de posicionar a aresta afiada 940, desta forma, pode ser necessário para o mecanismo de torneamento 20 executar um, dois, ou três torneamentos de 90 °.

[0056] A título de exemplo, o mecanismo de torneamento 20 pode ser um came mecânico, como mostrado na Figura 5. Esta came faz com que o inserto 900 torneie através de um ângulo de 90°. Se necessário, o came é usado duas vezes a fim de fazer com que o inserto 900 torneie de 180°, ou três vezes a fim de fazer com que o inserto 900 torneie através de 270°.

[0057] Assim, a plataforma giratória 500 torneia três vezes através do ângulo ?0, a fim de trazer o receptáculo 510 que porta o inserto 900 para a primeira estação 100. O receptáculo 510, portanto, não para na segunda estação 200 ou na terceira estação 400.

[0058] Segue-se uma descrição da segunda variante de processamento, que é para um inserto 900 na qual o inserto 900 não tem qualquer aresta afiada 940.

[0059] Sob tais circunstâncias, o inserto 900 necessita ser substituído por um novo inserto 900.

[0060] A plataforma giratória 500 torneia duas vezes através do ângulo ?0, a fim de trazer o receptáculo 510 que porta o inserto 900 diretamente para a terceira estação 300. O receptáculo 510, portanto, não para na segunda estação 200.

[0061] Como mostrado na Figura 6, a terceira estação 300 tem um mecanismo de descarregamento 30 para descarregamento do inserto 900, cujo mecanismo é adequado para remover o inserto 900 do receptáculo 510 no qual é para ser encontrado, e para descarregar o inserto 900 em um recipiente. O mecanismo de descarregamento 30 tem um mecanismo removedor 32 e um compartimento de recuperação 34. A título de exemplo, este mecanismo removedor 32 é um braço com um eletroímã que atrai o inserto 900 e o remove do receptáculo 510. O mecanismo removedor 32, assim, leva a uma posição sobre o compartimento de recuperação 34 e libera a inserto 900 que cai no compartimento 34.

[0062] A plataforma giratória 500, assim, torneia através do ângulo ?0, de modo a trazer o receptáculo 510, agora sem um inserto, para a quarta estação 400. O receptáculo 510 é, portanto, esvaziado.

[0063] A quarta estação 400 tem um mecanismo de alimentação 40 para alimentar novos insertos 900.

[0064] Por exemplo, como mostrado na Figura 7, o mecanismo de alimentação 40 compreende um depósito 42, que é um trilho vertical tendo novos insertos 900 empilhados no mesmo, um transportador 44, e um dispositivo de preensão 70-B idêntico ao dispositivo de preensão 70 acima descrito.

[0065] A extremidade de fundo do depósito 42 é posicionada sobre uma das extremidades do transportador 44, e a outra extremidade do transportador 44 é posicionada na proximidade do receptáculo 510 quando o receptáculo 510 está na quarta estação 400.

[0066] Quando o receptáculo vazio 510 é situado na quarta estação 400, o depósito 42 libera um novo inserto 900 (pela abertura de uma comporta na extremidade do fundo do depósito 42), cujo inserto, assim, cai para o transportador 44, e o transportador 44, assim, leva o novo inserto 900 abaixo do dispositivo de preensão 70-B. O dispositivo de preensão 70-B capta o novo inserto 900 e o coloca no receptáculo 510.

[0067] A título de exemplo, o depósito 42 pode ser enchido com novos insertos 900 manualmente por um operador que insere os insertos 900 através da extremidade de topo do depósito 42.

[0068] A plataforma giratória 500, assim, torneia através do ângulo ?0 para trazer o receptáculo 510 agora portando o novo inserto 900 para a primeira estação 100.

[0069] Em ambas as primeira e segunda variantes acima descritas, um inserto 900 (já usado e torneado na primeira variante, ou novo na segunda variante) é depois situado no receptáculo 510 voltado para a primeira estação 100.

[0070] Esta inserto 900 é assim captado pelo dispositivo de preensão 70, como descrito acima. O mecanismo de transporte 80 transporta então o dispositivo de preensão 70 da primeira estação 100 para o posicionador 50.

[0071] O dispositivo de preensão 70, assim, coloca o inserto para baixo 900 na sua localização na cabeça 820.

[0072] Um novo parafuso é então levado até ao furo 930 no inserto 900, em uma maneira convencional.

[0073] A título de exemplo, o novo parafuso pode ser trazido para cima por meio de um tubo oco tendo uma extremidade conectada a um tanque cheio de parafusos: um parafuso corre ao longo do tubo e chega através do furo 930.

[0074] Uma vez que o inserto 900 tenha sido posicionado sobre a cabeça 820 pelo dispositivo de preensão 70 e o mecanismo de transporte 80, ele é situado voltado para a peça de extremidade 64 (no furo 930 no inserto 900 e no parafuso neste furo 930 se estendendo assim em linha com a haste 62 da pistola de aparafusar 60), dado que a cabeça 820 tenha se mantido estacionária. A pistola de aparafusar 60, assim, aperta o parafuso, de modo a fixar o inserto 900 na cabeça 820 da ferramenta 800.

[0075] Alternativamente, um parafuso é transladado de maneira que seja captada pela peça de extremidade 64, e assim a pistola de aparafusar 60 engata o parafuso no furo 930 e fixa o inserto 900 para a cabeça 820 da ferramenta 800.

[0076] O torque de preensão do parafuso é selecionado de modo que o inserto 900 seja mantido firmemente contra a cabeça 820.

[0077] A título de exemplo, o torque de preensão pode ser aproximadamente igual a 1,2 metros Newton (N/m).

[0078] Na descrição acima, todos os movimentos do posicionador 50, da plataforma giratória 500, e de outros mecanismos do dispositivo de substituição 1 são executados automaticamente sob o controle do centro de controle 600.

[0079] De uma maneira geral, o centro de controle 600 pode controlar um ou mais de mecanismos e dispositivos e/ou plataforma giratória 500.

[0080] Detecção de se uma aresta 940 de um inserto 900 é cega ou afiada pode ser realizada visualmente por um operador para cada inserto 900.

[0081] Com vantagem, a ferramenta 800 inclui uma apara (por exemplo, de uma apara do tipo "Balluff") cujos registros e rastreios do histórico de cada inserto 900 na cabeça 820. Esta apara contém, assim, informação sobre o número de vezes que cada extremidade 940 de cada inserto 900 foi usado e, consequentemente, sobre o grau de desgaste de cada uma das suas arestas, ou sobre o fato de uma aresta que nunca foi usada. Estes dados são transferidos para o centro de controle 600, e são usados para controlar os movimentos da plataforma giratória 500 e dos vários mecanismos nas estações (100, 200, 300, 400), a de modo a direcionar cada inserto 900 automaticamente para o processamento pela primeira variante ou pela segunda variante, como descrito acima.

[0082] O dispositivo 1 da invenção para substituição de insertos 900 e o método da invenção para a substituição de insertos 900 aplicam-se igualmente bem à situação na qual a ferramenta 800 porta apenas um inserto ou porta uma pluralidade de insertos.

[0083] Quando a ferramenta 800 tem uma pluralidade de insertos 900, o centro de controle 600 pode ser programado de modo que depois da substituição (ou torneamento) de qualquer inserto 900, o centro de controle 600 posiciona o posicionador 50 e a cabeça 820 da ferramenta 800 de modo que o próximo inserto 900 possa ser processado (substituído ou torneado) pelo dispositivo 1.

[0084] O dispositivo da invenção é descrito acima para a usinagem de insertos 90 que estão na forma de uma pirâmide truncada. Os insertos de usinagem 90 poderiam igualmente bem ser de forma mais geral, dentro do limite de formas que lhes permitam ser captadas pelo dispositivo de preensão 70.

Claims

1. Dispositivo de substituição (1) para substituir insertos de usinagem (900) em uma ferramenta (800), compreendendo um corpo (810) e uma cabeça (820) que suporta pelo menos um inserto de usinagem (900), cada inserto sendo retido na referida cabeça (820) por um parafuso, o dispositivo caracterizado pelo fato de compreender: • um posicionador (50) incluindo um elemento de suporte (59) adequado para reter o corpo (810) da referida ferramenta; • uma estação de chave de parafuso com uma pistola de aparafusar (60) adequada para apertar e desapertar referidos parafusos, referido posicionador (50) sendo adequado para mover a referida ferramenta em relação à referida estação de chave de parafuso; • um dispositivo de preensão (70) adequado para pegar e colocar para baixo um inserto (900); • um transportador (500) tendo uma pluralidade de receptáculos (510) para insertos, e tendo distribuído ao longo dos mesmos em uma primeira estação (100) com o referido dispositivo de preensão (70), uma segunda estação (200) com um mecanismo de torneamento (20) para torneamento de referidos insertos em si mesmos, uma terceira estação (300) com um mecanismo de descarregamento (30) para descarregar referidos insertos, e uma quarta estação (400) com um mecanismo de alimentação de inserto (40); • um mecanismo de transporte (80) adequado para deslocar o referido dispositivo de preensão (70) entre o referido posicionador (50) e a referida primeira estação (100) do transportador (500); e • um centro de controle (600) adequado para controlar automaticamente um ou mais dos mecanismos e dispositivos e/ou o transportador do referido dispositivo de substituição (1).

2. Dispositivo de substituição (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido posicionador (50) é um braço articulado tendo o referido elemento de suporte (59) em sua extremidade (54).

3. Dispositivo de substituição (1) de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o referido transportador (500) é uma plataforma giratória para tornear em torno de um eixo de rotação A, com referidas primeira estação (100), segunda estação (200), terceira estação (300), e quarta estação (400), sendo distribuído em torno da plataforma giratória.

4. Dispositivo de substituição (1) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as referidas quatro estações (100, 200, 300, 400) são arranjadas nos vértices de um quadrado centralizado sobre o eixo de rotação A do referido plataforma giratória (500), e em que o referido plataforma giratória (500) tem quatro receptáculos de inserto (510) dispostos nos vértices de um quadrado, de tal modo que quando um dos referidos receptáculos (510) seja voltado para qualquer uma das referidas estações, cada um dos outros três receptáculos (510) está voltado para uma outra das referidas estações.

5. Método de substituição de um ou mais insertos de usinagem em uma ferramenta (800) tendo um corpo (810) e uma cabeça (820) suportando pelo menos um inserto de usinagem (900), cada inserto (900) que apresentando pelo menos uma aresta (940) e um furo (930), e sendo mantido em referida cabeça (820) por um parafuso que passa através do referido furo (930), o método sendo caracterizado pelo fato de compreender as etapas seguintes: a) proporcionar um posicionador (50) tendo um elemento de suporte (59) adequado para receber o referido corpo (810) da ferramenta (800), e colocando o corpo (810) em referido elemento de suporte (59); b) usar o referido posicionador (50) para posicionar a referida cabeça (820) de modo que o parafuso que suporta um inserto (900) que apresenta uma aresta cega (940) esteja em alinhamento com o eixo principal de uma pistola de aparafusar (60), e assim desaparafusar o parafuso com a referida pistola de aparafusar (60); c) usar um dispositivo de preensão (70) para pegar o referido inserto (900); d) proporcionar um transportador (500) tendo uma pluralidade de receptáculos (510) para insertos (900) e tendo distribuído ao longo dos mesmos uma primeira estação (100) com o dispositivo de preensão (70), uma segunda estação (200) com um mecanismo de torneamento ( 20) para insertos de torneamento (900) nos mesmos, uma terceira estação (300), com um mecanismo de descarregamento (30) para descarregar insertos (900), e uma quarta estação (400) com um mecanismo de alimentação (40) para a alimentação de insertos (900); e) usar um mecanismo de transporte (80) para deslocar referido dispositivo de preensão (70) entre o posicionador (50) e a primeira estação (100), e, assim, usando o referido dispositivo de preensão (70) para colocar o referido inserto para baixo sobre o receptáculo (510) que é voltado para a referida primeira estação (100); f) se o referido inserto (900) apresenta pelo menos uma aresta afiada (940) executar as etapas g), h), £), e se o referido inserto (900) não apresenta quaisquer arestas afiadas (940), executando as etapas de i), j), k), £); g) fazer o referido transportador (500) se deslocar de modo a trazer o referido receptáculo (510) da primeira estação (100) para a referida segunda estação (200) e, assim, usar o mecanismo de torneamento (20) para fazer com que o referido inserto faça torneamento de modo a posicionar a referida aresta afiada (940) na posição da referida aresta cega (940); h) fazer com que o referido transportador (500) se mova de modo a retornar o referido receptáculo (510) a partir da referida segunda estação (200) para a referida primeira estação (100); i) fazer com que o referido transportador (500) se mova de modo a trazer o referido receptáculo (510) da primeira estação (100) para a referida terceira estação (300), e, assim, usar um mecanismo de descarregamento (30) para remover o inserto (900) do receptáculo (510) no qual é para ser encontrado, de modo que o receptáculo (510) esteja vazio; j) fazer com que o referido transportador (500) se mova de modo a trazer o referido receptáculo (510) da terceira estação (300) para a referida quarta estação (400), e, assim, usar um mecanismo de alimentação (40) para colocar um novo inserto (900) no referido receptáculo (510); k) deslocar o referido transportador (500), de modo a trazer o referido receptáculo (510) da referida quarta estação (400) para a referida primeira estação (100); l) usar o dispositivo de preensão (70) para manter retido o referido inserto (900), e assim, usar o referido mecanismo de transporte (80) para transportar o dispositivo de preensão (70) da primeira estação (100) para o posicionador (50), e, assim, colocar o inserto (900) na sua localização sobre a cabeça (820), em tal maneira que o furo (930) no inserto (900) esteja alinhado com a haste (62) da pistola de aparafusar (60); e m) colocar um parafuso no referido furo (930) e, assim, usar a pistola de aparafusar (60) para aparafusar o inserto (900) na cabeça (820) da plataforma giratória (800).

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o referido transportador (500) é uma plataforma giratória para tornear em torno de um eixo de rotação A e tendo a referida primeira estação (100), a referida segunda estação (200), a referida terceira estação (300) e a referida quarta estação (400) distribuídas em torno da plataforma giratória.