BR112017001660B1 - aparelho de perfuração, e, ferramenta de máquina de perfuração - Google Patents

Abstract

Um aparelho de perfuração compreende uma unidade de apoio de ferramenta (20) rotativa em torno de um eixo geométrico de trabalho (X) e provida com uma pluralidade de sedes (21) adequadas para alojar de forma deslizante ferramentas de perfuração (10) respectivas, um elemento de batimento (2) móvel ao longo e em torno do eixo geométrico de trabalho (X) e provido com uma extremidade de operação (7) tendo uma porção de batimento (8), para interagir seletivamente com uma ferramenta de perfuração estabelecida (10), primeiros meio de acionamento (3) para mover o elemento de batimento (2) ao longo do eixo geométrico de trabalho (X) para mover a ferramenta de perfuração estabelecida (10) e os segundos meio de acionamento (4) para rotar a unidade de apoio de ferramenta (20) em torno do eixo geométrico de trabalho (X); a extremidade de operação (7) do elemento de batimento (2) compreende um primeiro elemento de acoplamento (9) e a unidade de apoio de ferramenta (20) compreende uma pluralidade de segundos elementos de acoplamento (22), cada um dos quais está associado com uma respectiva sede (21) e arranjado para acoplar-se com o primeiro elemento de acoplamento (9) em uma configuração de conexão (F) na qual o elemento de batimento (2) e a unidade de apoio de ferramenta (20) são acoplados e rotados de forma rígida; o segundo (...).

Description

[001] A presente invenção refere-se a ferramentas de máquina para a usinagem de peças de trabalho e/ou de chapas metálicas e, em particular, a invenção refere-se a um aparelho de perfuração associável a uma máquina de perfuração para realização de cortes e/ou perfurações.

[002] As máquinas de perfuração conhecidas são providas com um aparelho de perfuração, referidas como cabeça de perfuração, que suporta e move ao longo de um eixo geométrico de trabalho uma ferramenta de perfuração, que atua sobre a peça de trabalho, tipicamente uma chapa metálica, cooperando com uma matriz de perfuração inferior ou contra perfuração. Normalmente o molde é fixado a uma mesa de trabalho da máquina de perfuração que suporta a peça de trabalho que será usinada.

[003] Nas cabeças de perfuração com uma única ferramenta, esta última é montada em um elemento de suporte, o chamado mandril, que é acionado linearmente ao longo e em rotação em torno do eixo geométrico de trabalho por atuadores respectivos. O movimento linear ao longo do eixo geométrico de trabalho nos dois sentidos opostos permite executar o curso de trabalho e o curso traseiro da ferramenta no processo de perfuração. O movimento de rotação em torno do eixo geométrico de trabalho permite girar a ferramenta de perfuração e alterar a orientação angular (indexação) da mesma para realizar diferentes cortes ou perfurações na peça de trabalho.

[004] Dois atuadores separados, de tipo hidráulico ou elétrico, são usados para mover, respectivamente linearmente e em rotação, o mandril que suporta a ferramenta.

[005] Cabeças de perfuração de múltiplas ferramentas compreendem um elemento de batimento, chamado aríete, o qual é movido linearmente ao longo do eixo geométrico de trabalho e atua sobre a ferramenta selecionada, conferindo a esta última a energia cinética e o movimento linear que é preciso para executar a usinagem da peça de trabalho.

[006] As ferramentas de perfuração estão alojadas em um dispositivo de apoio de ferramentas que está fixado à cabeça de perfuração e arranjado entre o aríete e a peça de trabalho. O dispositivo de apoio de ferramenta compreende geralmente um tambor rotativo no qual as ferramentas estão alojadas de forma deslizante que estão arranjadas circunferencialmente em torno do eixo geométrico de rotação do próprio tambor.

[007] Nas cabeças de perfuração de múltiplas ferramentas, a chamada cabeça fixa, o aríete é movido linearmente ao longo do eixo geométrico de trabalho para acionar a ferramenta e pode ser girado em torno do dito eixo geométrico de trabalho para selecionar e acionar uma ferramenta específica entre as diferentes ferramentas que estão alojadas no dispositivo de apoio de ferramentas.

[008] A rotação da ferramenta de perfuração em torno de um respectivo eixo geométrico para a orientação angular (indexação) é realizada por meio da rotação coordenada do dispositivo de apoio de ferramenta e do aríete.

[009] São necessários dois atuadores separados para acionar linearmente e rotativamente o aríete e um terceiro atuador é provido para girar o dispositivo de apoio de ferramenta e executar a orientação angular da ferramenta.

[0010] Nas cabeças de perfuração de múltiplas ferramentas, a chamada cabeça de perfuração rotativa, o aríete só pode mover-se linearmente e a seleção da ferramenta e a sua orientação angular são realizadas através da rotação de uma maneira coordenada de uma porção de cabeça e o dispositivo de apoio de ferramenta. Mais precisamente, a seleção da ferramenta que será atuada é realizada girando uma porção superior da cabeça (que contém o meio de batimento das ferramentas) em relação a uma porção inferior abaixo que aloja as ferramentas. A orientação angular (indexação) é realizada pela rotação geral da cabeça de perfuração total (porções superior e inferior) em torno do eixo geométrico de trabalho.

[0011] Alternativamente, para selecionar a ferramenta, a porção inferior da cabeça de perfuração pode ser girada mantendo-se bloqueada a parte superior por um meio de bloqueio (por exemplo, uma cavilha pneumática).

[0012] Em ambos os casos, além do atuador que é necessário para mover linearmente o aríete, são necessários dois atuadores para girar as duas porções da cabeça de perfuração ou para girar a parte inferior e bloquear a parte superior.

[0013] As chamadas cabeças de perfuração múltiplas são conhecidas como as que compreendem uma pluralidade de dispositivo de apoio de ferramentas e respectivos aríetes que estão arranjados ao longo de uma ou mais linhas paralelas para executar múltiplas operações de usinagem na mesma peça de trabalho ou operações de usinagem mais sequenciais sem a necessidade de substituição das ferramentas, mas simplesmente através do movimento da peça de trabalho e posicionando esta última sob o aríete apropriado. Também neste caso, para cada aríete e respectivo dispositivo de apoio de ferramenta, são necessários três atuadores para mover linearmente o aríete e para selecionar e orientar angularmente a ferramenta de perfuração.

[0014] Uma desvantagem dos aparelhos de perfuração de múltiplas ferramentas conhecidos, com cabeça fixa ou rotativa, com um único dispositivo de apoio de ferramenta ou com múltiplos dispositivos de apoio de ferramentas (cabeças de perfuração múltiplas), reside no fato de que são necessários três atuadores separados para mover o aríete e selecionar e orientar angularmente a ferramenta de perfuração. Os três atuadores e os respectivos meio de transmissão de movimento, que são geralmente complexos, envolvem dimensões relevantes e custos elevados.

[0015] Um objetivo da presente invenção é melhorar os aparelhos de perfuração conhecidos, em particular os aparelhos de perfuração de múltiplas ferramentas, com uma única unidade de apoio de ferramenta ou várias unidades de apoio de ferramenta.

[0016] Outro objetivo é prover um aparelho de perfuração com uma estrutura simples e compacta e pequenas dimensões.

[0017] Um outro objetivo consiste em realizar um aparelho de perfuração que permita executar de forma otimizada o processo de perfuração e, ao mesmo tempo, permitir selecionar e orientar angularmente a ferramenta de perfuração usando um número limitado de atuadores.

[0018] Estes e outros objetivos são alcançados por um aparelho de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações descritas abaixo.

[0019] A invenção pode ser mais bem compreendida e implementada com referência aos desenhos anexos que ilustram algumas modalidades exemplificativas e não limitativas da invenção, em que: a figura 1 é uma seção longitudinal do aparelho de perfuração da invenção, em que um elemento de batimento está em uma posição operacional interna; a figura 2 é uma seção longitudinal do aparelho da figura 1, em que o elemento de batimento está em uma posição operacional externa; a figura 3 é um detalhe ampliado do aparelho da figura 1; a figura 4 é uma seção parcial ampliada como a da figura 3 que ilustra o elemento de batimento em uma posição de funcionamento intermediária; a figura 5 é uma vista em perspectiva interrompida do aparelho de perfuração da figura 1 em que alguns elementos foram removidos para melhor ilustrar os elementos abaixo; a figura 6 é uma vista em perspectiva inferior do elemento de batimento da figura 1; a figura 7 é uma vista em perspectiva de topo de uma unidade de apoio de ferramenta do aparelho da figura 1. Com referência às figuras 1 a 6, é ilustrado um aparelho de perfuração 1 de acordo com a invenção que é associável a uma máquina de ferramentas de perfuração de tipo conhecido e não ilustrado, que está arranjada para executar cortes e/ou punções em peças de trabalho, em particular chapa metálica.

[0020] O aparelho de perfuração 1, convencionalmente também dito como cabeça de perfuração, compreende um apoio de ferramenta 20, o qual é provido com uma pluralidade de ferramentas de perfuração 10, um elemento de batimento 2, o chamado aríete, o qual é adequado para interagir e acionar seletivamente uma ferramenta de perfuração estabelecida 10, a chamada punção, primeiro meio de acionamento 3 para mover o dito elemento de batimento 2 e segundos meio de acionamento 4 para mover a unidade de apoio de ferramenta 20.

[0021] A unidade de apoio de ferramenta 20 compreende substancialmente um tambor que pode girar em torno de um eixo geométrico de trabalho X e é provido com uma pluralidade de sedes 21 que são adequadas para alojar de modo deslizante as respectivas ferramentas de perfuração 10. O elemento de batimento 2 compreende um elemento cilíndrico que é móvel ao longo e em torno do eixo geométrico de trabalho X e é provido com uma extremidade de operação 7 tendo uma porção de batimento 8 que está arranjada para interagir seletivamente com uma ferramenta de perfuração estabelecida 10. Mais precisamente, a porção de batimento 8 é conformada para encostar apenas em uma ferramenta de perfuração estabelecida 10 e empurrar esta última contra a peça de trabalho.

[0022] O primeiro meio de acionamento 3 está arranjado para mover o elemento de batimento 2 ao longo do eixo geométrico de trabalho X para mover e empurrar a ferramenta de perfuração estabelecida 10 contra a peça de trabalho. Mais precisamente, o primeiro meio de acionamento 3 move o elemento de batimento 2 entre uma posição operacional interna A, na qual o dito elemento de batimento 2 está mais espaçado do apoio de ferramenta 20 e da ferramenta de perfuração 10, uma posição de funcionamento intermediária B, na qual o dito elemento de batimento 2 é engatado e conectado à unidade de apoio de ferramenta 20 e uma posição de funcionamento externa C, na qual o elemento de batimento 2 é engatado pela unidade de apoio de ferramenta 20 e encosta e empurra a ferramenta de perfuração 10 contra a peça de trabalho.

[0023] O segundo meio de acionamento 4 é arranjado para girar a unidade de apoio de ferramenta 20 em torno do eixo geométrico de trabalho X.

[0024] A extremidade de operação 7 do elemento de batimento 2 compreende um primeiro elemento de acoplamento 9, enquanto a unidade de apoio de ferramenta 20 compreende uma pluralidade de segundos elementos de acoplamento 22, cada um dos quais está associado a uma respectiva sede 21 e arranjado para acoplar com o primeiro elemento de acoplamento 9 em uma configuração de conexão F, na qual o elemento de batimento 2 e a unidade de apoio de ferramenta 20 são acoplados para girarem integralmente.

[0025] Como é explicado melhor na descrição seguinte, o segundo meio de acionamento 4 em uma configuração de seleção E (em que o elemento de batimento 2 e a unidade de apoio de ferramenta 20 estão separados e desacoplados) faz girar a unidade de apoio de ferramentas 20 para posicionar uma ferramenta de perfuração estabelecida 10, esta última confrontando a porção de batimento 8 da extremidade de operação 7 do elemento de batimento 2 para permitir que o primeiro elemento de acoplamento 9 se acople com o segundo elemento de acoplamento 22 que está associado com a sede 21 da ferramenta de perfuração ajustada 10, subsequentemente o elemento de batimento 2 e a unidade de apoio de ferramenta 20 estão arranjados na configuração de conexão F. Na dita configuração de conexão F, os segundos meio de acionamento 4 fazem girar a unidade de apoio de ferramentas 20 e o elemento de batimento 2, que estão mutuamente conectados, para orientar angularmente a ferramenta de perfuração estabelecida 10.

[0026] O aparelho de perfuração 1 compreende um elemento de suporte superior 11, o qual está arranjado para alojar o primeiro meio de acionamento 3 e o elemento de batimento 2 e um elemento de suporte inferior 12, o qual está arranjado para alojar de modo deslizante e rotativo a unidade de apoio de ferramenta 20.

[0027] Na modalidade ilustrada nas figuras, a unidade de apoio de ferramentas 20 compreende seis sedes 21 que alojam as respectivas ferramentas de perfuração 10 e estão arranjadas angularmente equidistantes umas dos outros em torno de um eixo geométrico longitudinal da unidade de apoio de ferramentas 20, que coincide substancialmente com o eixo geométrico de trabalho X.

[0028] O primeiro elemento de acoplamento compreende um elemento de projeção 9, por exemplo uma aba, que está fixa em uma parede externa do elemento de batimento 2, em particular da extremidade de operação 7, e os segundos elementos de acoplamento compreendem respectivas ranhuras ou entalhes 22 que são realizados em uma parede cilíndrica interna de um alojamento 24 da unidade de apoio de ferramenta 20 que é adequado para receber pelo menos parcialmente a extremidade de operação 7 do elemento de batimento 2 na configuração de conexão F.

[0029] Na modalidade ilustrada, a aba 9 está fixada radialmente a uma parede externa cilíndrica do elemento de batimento 2 e é capaz de entrar e encaixar seletivamente em uma ranhura estabelecida 22. A aba 9 e as ranhuras 22 têm uma forma substancialmente complementar.

[0030] Alternativamente, o primeiro elemento de acoplamento pode compreender uma projeção radial que é realizada diretamente na parede externa do elemento de batimento 2 na extremidade de operação 7.

[0031] O aparelho 1 da invenção compreende ainda uma unidade de matriz múltipla 35 que está provida com uma pluralidade de matrizes ou contrapunções 36 que são adequadas para cooperar com as respectivas ferramentas de perfuração 10 para realizar cortes e/ou perfurações nas peças de trabalho. A unidade de múltiplas matrizes 35 está associada a uma mesa de trabalho 13 da máquina de perfuração.

[0032] O primeiro meio de acionamento 3 compreende um atuador linear que inclui, na modalidade que está ilustrada nas figuras, um cilindro hidráulico que é provido com um pistão 31, ao qual o elemento de batimento 2 está conectado de forma rotativa ao e que é móvel dentro de uma câmara 32 do elemento de suporte superior 11 que é provido com fluido sob pressão. O meio antirrotação, que não está ilustrado, é provido para impedir que o pistão 31 rode em torno do eixo geométrico de trabalho X durante a operação. O acoplamento entre o pistão 31 e o elemento de batimento 2 é tal que permite a livre rotação deste último em torno do eixo geométrico de trabalho X. Alternativamente, o primeiro meio de acionamento 3 pode compreender um atuador elétrico rotativo que está acoplado, através de elementos de transmissão, para bater o elemento 2 para deslocar linearmente o último ao longo do eixo geométrico de trabalho X. Os elementos de transmissão compreendem, por exemplo, uma unidade de parafuso-porca de tipo conhecido.

[0033] O primeiro meio de acionamento 3 move o elemento de batimento 2 e a ferramenta de perfuração 10 associados ao mesmo ao longo de uma carreira de trabalho com um comprimento, que é unção da espessura da peça de trabalho.

[0034] O meio de referência 40 está interposto entre o elemento de batimento 2 e o pistão 31 para bloquear de modo elástico e reversível o elemento de batimento 2 no pistão 31 em uma posição angular inicial predefinida, chamada posição zero do elemento de batimento 2, de forma a evitar a livre rotação do mesmo. Na modalidade mostrada, o meio de referência 40 compreendem um batente de mola, que é fixo ao pistão 31 e atua sobre uma parede de contato do elemento de batimento 2. Mais precisamente, o meio de referência 40 compreende uma esfera 41 que é empurrada por uma mola 42 contra uma parede de contato 43 do elemento de batimento 2 na qual é realizada uma sede de referência 44. Quando a esfera 41 está engatada na sede de referência 44, é realizado um acoplamento de forma que bloqueia o elemento de batimento 2 ao pistão 31. Ao exercer sobre o elemento de batimento 2 um torque de rotação que é superior a um torque mínimo definido, e é possível desengatar a esfera 41 da sede de referência 44 e fazer girar o elemento de batimento 2.

[0035] O segundo meio de acionamento 4 inclui um embuchamento ou virola 15 que está alojada rotativamente no elemento de suporte superior 11 do aparelho 1, em particular por meio de mancais 45, para girar em torno do eixo geométrico de trabalho X atuado por um segundo atuador 33. O embuchamento 15 compreende um elemento cilíndrico que é provido de uma cavidade interna 16 de forma cilíndrica que permite a inserção e a passagem do elemento de batimento 2, que está livre para girar em torno do eixo geométrico de trabalho X.

[0036] Na modalidade ilustrada, o embuchamento 15 é girada pelo segundo atuador 33 por meio de um meio de transmissão que compreende uma porção dentada 27, a qual é realizada em uma parede cilíndrica externa da embuchamento 15 e uma roda de engrenagem 28 que engata na dita porção dentada 27 e é girado pelo segundo atuador 33.

[0037] Em alternativa, os meios de transmissão podem compreender uma correia que é enrolada em um circuito fechado em torno de uma porção cilíndrica do embuchamento 15 e em torno de uma roldana de acionamento que é girada pelo segundo atuador 33.

[0038] O embuchamento 15 está acoplada com a unidade de apoio de ferramenta 20 para girar com esta última em torno do eixo geométrico de trabalho X. Para este efeito, o embuchamento 15 compreende uma extremidade de conexão 15a que está provida de terceiros meio de acoplamento 17 e da unidade de apoio de ferramentas 20 compreende uma extremidade de acoplamento 26, que está virada para a extremidade de conexão 15a e está munida com um quarto meio de acoplamento 18 que está arranjado para acoplar, em particular de um modo deslizante, com o terceiro meio de acoplamento 17.

[0039] Com referência particular à figura 5, o terceiro meio de acoplamento compreende um par de elementos de projeção 17, que se prolongam longitudinalmente e paralelamente ao eixo geométrico de trabalho X a partir da extremidade de conexão 15a e estão arranjados para encaixar e acoplar-se com as respectivas faces de acoplamento 18, do quarto meio de acoplamento da unidade de apoio de ferramenta 20. As ditas faces de acoplamento, as quais são mutualmente paralelas e opostas e realizadas em uma parede cilíndrica externa 25 da unidade de apoio de ferramenta 20 e em duas protrusões respectivas 19 que se prolongam longitudinalmente e paralelas ao eixo geométrico de trabalho X a partir da extremidade de acoplamento 26 da unidade de apoio de ferramenta 20 na Deste modo, o terceiro meio de acoplamento 17 e o quarto meio de acoplamento 18 asseguram o acoplamento e, portanto, a transmissão de um binário de rotação entre a embuchamento 15 e a unidade de apoio de ferramenta 20 mesmo quando esta última se move ao longo do eixo geométrico de trabalho X na direção da peça de trabalho como resultado do impacto do elemento de batimento 2 na ferramenta de perfuração 10 (figura 2).

[0040] A unidade de apoio de ferramenta 20 encontra-se alojada de modo deslizante e rotativo em um respectivo alojamento 29 do elemento de suporte inferior 12 do aparelho de perfuração 1.

[0041] Conforme ilustrado nas figuras, o aparelho de perfuração 1 compreende de preferência uma pluralidade de unidades de apoio de ferramenta 20 e uma pluralidade de respectivos elementos de batimento 2 que estão arranjados por exemplo ao longo de uma ou mais linhas paralelas para executar várias operações na mesma peça de trabalho e/ou mais sequencialmente sem necessidade de substituir as ferramentas, mas simplesmente movendo a peça de trabalho e posicionando esta última sob o elemento de batimento apropriado 2. O aparelho de perfuração 1 constitui uma cabeça de perfuração múltipla. Cada elemento de batimento 2 é atuado por um respectivo primeiro atuador 31, 32 do primeiro meio de acionamento 3 para interagir seletivamente com uma ferramenta de perfuração ajustada 10 da correspondente unidade de apoio de ferramenta 20.

[0042] O segundo meio de acionamento 4 compreende uma pluralidade de embuchamentos 15, cada um dos quais está acoplado com uma respectiva unidade de apoio de ferramenta 20 para girar com este último em torno de respectivos eixos geométricos de trabalho X.

[0043] Os embuchamentos 15 estão vantajosamente conectados um ao outro para girar em conjunto, atuados por um único segundo atuador 33 através de meio de transmissão adequados.

[0044] Na modalidade ilustrada, cada embuchamento 15 compreende uma respectiva porção dentada 27, a qual está arranjada para encaixar com uma porção dentada 27 de um embuchamento adjacente 15, o segundo atuador 33 girando uma roda de engrenagem 28 que está engatada com uma das ditas porções dentadas 27. As porções dentadas 27 dos embuchamentos 15 e a roda de engrenagem 28 formam o meio de transmissão.

[0045] Alternativamente, o meio de transmissão pode compreender uma correia, que é enrolada em um circuito fechado em torno de porções cilíndricas dos embuchamentos 15 e em torno de uma polia de acionamento que é girada pelo segundo acionador 33.

[0046] Em uma modalidade que não está ilustrada nas figuras, está previsto que o aparelho de perfuração 1 da invenção inclua uma única unidade de apoio de ferramenta 20 e um único elemento de batimento respectivo 2.

[0047] O aparelho de perfuração 1 da invenção também compreende sensores, de tipo conhecido e não ilustrado nas figuras, que estão arranjados para detectar a posição linear do elemento de batimento 2 (ou seja, a sua posição de funcionamento) e a rotação do embuchamento 15 e, portanto, da unidade de apoio de ferramenta 10 e do elemento de batimento 2 do mesmo para controlar a acionamento do segundo meio de acionamento 4 em uma etapa de seleção da ferramenta de perfuração e em uma etapa subsequente de orientação angular (indexação) da ferramenta de perfuração selecionada 10, como melhor explicado na descrição que se segue.

[0048] A operação do aparelho de perfuração 1 da invenção provê uma primeira etapa de seleção em que o dito aparelho 1 está na configuração de seleção E, na qual o elemento de batimento 2 e a unidade de apoio de ferramenta 20 estão separados e desacoplados e a unidade de apoio de ferramentas 20 é girada em torno do eixo geométrico de trabalho X pelos segundos meio de acionamento 4 por meio o embuchamento 15 de modo que uma ferramenta de perfuração ajustada 10 seja trazida na porção de batimento 8 da extremidade de operação 7 do elemento de batimento 2. Esta última está arranjada na posição de funcionamento interna A, na qual o dito elemento de batimento 2 está afastado da unidade de apoio de ferramentas 20 (Figura 1) e angularmente limitado ao pistão 31 do primeiro meio de acionamento 3, através dos meio de referência 40, na posição angular inicial ou " posição zero ", que é definida e conhecida por uma unidade de controle do aparelho de perfuração 1 ou da máquina-ferramenta na qual o aparelho 1 está montado. Deste modo, a unidade de controle, em cooperação com os sensores, é capaz de controlar com precisão a rotação da unidade de apoio de ferramenta 20 que é necessária para selecionar a ferramenta de perfuração 10 desejada.

[0049] Em uma segunda etapa, o elemento de batimento 2 é movido pelo primeiro meio de acionamento 3 na posição de funcionamento intermediária B, no qual o primeiro elemento de acoplamento 9 é capaz de engatar o segundo elemento de acoplamento 22 que está associado à sede 21, q a qual aloja a ferramenta de perfuração selecionada 10 (figura 4). Em tal configuração de conexão F, o elemento de batimento 2 pode girar desde que seja arrastado pela unidade de apoio de ferramenta 20, para girar a ferramenta de perfuração 10 selecionada em torno do eixo geométrico de trabalho X e altere a orientação angular (indexação) do mesmo de acordo com a usinagem que será executada na peça de trabalho. A rotação do elemento de batimento 2, que é executada pelo segundo meio de acionamento 4 através do embuchamento 15 e da unidade de apoio de ferramenta 20, provoca o desengate da esfera 41 do meio de referência 40 da sede de referência 44 do elemento de batimento 2. Uma vez que a ferramenta de perfuração 10 é orientada angularmente, o elemento de batimento 2 é movido pelo pistão 31 do primeiro meio de acionamento 3 na posição operacional externa C (figura 2) executando um curso de trabalho no qual o dito elemento de batimento 2 atinge e empurra progressivamente e move a ferramenta de perfuração 10 contra a peça de trabalho.

[0050] Quando a usinagem da peça de trabalho é completada, o primeiro meio de acionamento 3 deslocam o elemento de batimento 2 na posição de funcionamento intermediária B, na qual o elemento de batimento 2 é girado na posição angular inicial pelos segundos meio de acionamento 4, através do embuchamento 15 e da unidade de apoio de ferramenta 20. O elemento de batimento 2 é então trazido de volta pelos primeiro meio de acionamento 3 na posição de funcionamento interna A, na qual o meio de referência 40 trava elástica e angularmente o elemento de batimento 2 no pistão 31. Na posição de funcionamento interna A, o elemento de batimento 2 e a unidade de apoio de ferramenta 20 são desengatados.

[0051] Graças ao aparelho de perfuração 1 da invenção é, portanto, possível usar o mesmo meio de acionamento (o segundo meio de acionamento 4) tanto para selecionar uma ferramenta de perfuração estabelecida 10 da unidade de apoio de ferramenta 20 quanto para orientar angularmente a ferramenta de perfuração estabelecida 10 para realizar a usinagem necessária. De fato, os meios de acoplamento 9, 22 permitem que a extremidade de operação 7 do elemento de batimento 2 seja girada em conjunto com a unidade de apoio de ferramenta 20, a qual é girada pelo segundo atuador 33 do segundo meio de acionamento 4 através do embuchamento 15. Um único atuador rotativo (o segundo atuador 33) é usado para realizar duas operações distintas que nos aparelhos de perfuração conhecidos requerem dois atuadores diferentes e separados. Tal solução técnica permite reduzir o peso, as dimensões e o custo global do aparelho de perfuração, que é assim particularmente compacto e com uma estrutura simplificada, mais eficiente e confiável.

[0052] A presente solução é também particularmente vantajosa no caso da cabeça de punção múltipla, isto é, no caso do aparelho 1 incluir uma pluralidade de unidades de apoio de ferramentas 20 e respectivos elementos de batimento 2. De fato, é possível usar o segundo atuador 33 para selecionar em todas as unidades de apoio de ferramentas 20 (sucessivamente e em momentos diferentes) as ferramentas de perfuração necessárias 10 e para orientar angularmente as últimas, permitindo simplificar consideravelmente a estrutura do aparelho, reduzindo o peso, as dimensões e o custo global do mesmo.

Claims (14)

1. Aparelho de perfuração (1), compreendendo: - uma unidade de apoio de ferramenta (20) rotativa em torno de um eixo geométrico de trabalho (X) e provida com uma pluralidade de sedes (21) adequadas para alojar de uma maneira deslizante respectivas ferramentas de perfuração (10); - um elemento de batimento (2) que é móvel ao longo de, e em torno de, dito eixo geométrico de trabalho (X), e dotado de uma extremidade de operação (7) que tem uma porção de batimento (8) para interagir seletivamente com uma ferramenta de perfuração (10) estabelecida; - primeiro meio de acionamento (3) para mover o dito elemento de batimento (2) ao longo do eixo geométrico de trabalho (X) para encostar em, e mover a, dita ferramenta de perfuração (10) estabelecida; - segundo meio de acionamento (4) para girar a dita unidade de apoio de ferramenta (20) em torno do dito eixo geométrico de trabalho (X); dito aparelho sendo caracterizado pelo fato de que a extremidade de operação (7) compreende um primeiro elemento de acoplamento (9) e aquela unidade de apoio de ferramenta (20) compreende uma pluralidade de segundos elementos de acoplamento (22), cada um dos quais estando associado com uma respectiva sede (21) e uma ferramenta de perfuração (10) relacionada e arranjada para se acoplar ao primeiro elemento de acoplamento (9) em uma configuração de conexão (F), em que o elemento de batimento (2) e a dita unidade de apoio de ferramenta (20) estão acoplados e giram juntos, o mencionado segundo meio de acionamento (4) em uma configuração de seleção (E), na qual dito elemento de batimento (2) e aquela unidade de apoio de ferramenta (20) estão separados e desacoplados, girando tal unidade de apoio de ferramenta (20) para posicionar a ferramenta de perfuração (10) estabelecida virada para a porção de batimento (8) daquela extremidade de operação (7) e permitindo que o primeiro elemento de acoplamento (9) seja acoplado ao segundo elemento de acoplamento (22) que está associado com a sede (21) da ferramenta de perfuração (10) estabelecida e na dita configuração de conexão (F), girando a unidade de apoio de ferramenta (20) e o elemento de batimento (2) que são mutuamente conectados para orientar angularmente aquela ferramenta de perfuração (10) estabelecida.

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro elemento de acoplamento compreende um elemento de projeção (9) fixado a uma parede externa do dito elemento de batimento (2) e os segundos elementos de acoplamento compreendem respectivas ranhuras (22) realizadas em uma parede interna de um alojamento (24) daquela unidade de apoio de ferramenta (20) que é adequada para receber a referida extremidade de operação (7) daquele elemento de batimento (2) na configuração de conexão (F), estando o elemento de projeção (9) arranjado para ser inserido dentro de, e se engatar a, uma ranhura (22) estabelecida, em particular aquele elemento de projeção (9) e aquelas ranhuras (22) tendo uma forma complementar.

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende um elemento de suporte superior (11) arranjado para alojar o primeiro meio de acionamento (3) e o elemento de batimento (2).

4. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que aquele primeiro meio de acionamento (3) compreende um primeiro atuador (31, 32).

5. Aparelho de acordo com a reivindicação 4 quando dependente da reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o primeiro atuador compreender um cilindro, em particular um cilindro hidráulico, provido com um pistão (31), que está conectado de forma rotativa ao elemento de batimento (2) e móvel de forma deslizante em uma câmara (32), que é suprida com fluido sob pressão, do dito elemento de suporte superior (11).

6. Aparelho de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de compreender meio de referência (40) interposto entre dito elemento de batimento (2) e dito pistão (31) para bloquear elástica e reversivelmente o dito elemento de batimento (2) ao pistão numa posição angular inicial predefinida.

7. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que aquele segundo meio de acionamento (4) compreende um embuchamento (15) provido com uma cavidade transpassante interna (16) para o elemento de batimento (2) e acoplado àquela unidade de apoio de ferramenta (20) de modo a girar com a última, e um segundo atuador (33) conectado via meios de transmissão (27, 28) ao dito embuchamento (15) para girar esta última e as ditas unidades de apoio de ferramenta (20) em torno do dito eixo geométrico de trabalho (X).

8. Aparelho de acordo com a reivindicação 7 quando dependente da reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que dito embuchamento (15) está alojado rotativamente no dito elemento de suporte superior (11) do aparelho (1).

9. Aparelho de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de o embuchamento (15) compreender uma extremidade de conexão (15a) provida com terceiro meio de acoplamento (17), e a unidade de apoio de ferramenta (20) compreender uma extremidade de acoplamento (26) virada para a dita extremidade de conexão (15a) e provida com quarto meio de acoplamento (18) arranjado para acoplar com o dito terceiro meio de acoplamento (17), em particular de uma maneira deslizante.

10. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de compreender um elemento de suporte inferior (12) para alojar de um modo deslizante e rotativo a dita unidade de apoio de ferramenta (20).

11. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por compreender uma pluralidade de unidades de apoio de ferramenta (20) e uma pluralidade de respectivos elementos de batimento (2) para interagir com ferramentas de perfuração (10) estabelecidas daquelas unidades de apoio de ferramenta (20), ditos elementos de batimento (2) sendo acionados pelos respectivos primeiros atuadores (31, 32) do primeiro meio de acionamento (3).

12. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que aquele segundo meio de acionamento (4) compreende uma pluralidade de embuchamentos (15), sendo cada um deles acoplado com uma respectiva unidade de apoio de ferramenta (20), para girar com estes últimos em torno dos respectivos eixos geométricos de trabalho (X), os embuchamentos (15) sendo conectados mutuamente por meio de meios de transmissão (27, 28) para girarem em conjunto, atuados por um segundo atuador (33) de tal segundo meio de acionamento (4).

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que tais meios de transmissão (27, 28) compreendem uma porção dentada (27) de cada embuchamento (15) que está arranjada para se engatar a uma respectiva porção dentada (27) de um embuchamento (15) adjacente, e uma roda de engrenagem (28) que se engata a uma daquelas porções dentadas (27) e é girada pelo dito segundo atuador (33).

14. Ferramenta de máquina de perfuração, caracterizada pelo fato de compreender o aparelho de perfuração (1) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13.

Images