ES1136231U - Tangential head with pivoting cutting knife (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
CABEZAL TANGENCIAL CON CUCHILLA DE CORTE PIVOTANTE TANGENTIAL HEAD WITH PIVOT CUTTING BLADE
DESCRIPCiÓN Description
La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva se refiere a un cabezal tangencial con cuchilla de corte pivotante para realizar cortes en forma de "V" sobre planchas para conformar después distintas estructuras realizando los pliegues pertinentes sobre dichas planchas en correspondencia con dichos cortes en forma de "V". The present invention, as expressed in the statement of this specification refers to a tangential head with pivoting cutting blade to make "V" shaped cuts on plates to later form different structures making the relevant folds on said plates in correspondence with said cuts in the form of "V".
Es aplicable al campo del cartonaje, con planchas de cartón que tengan una estructura interna con la rigidez suficiente como para realizar estructuras de muebles y volúmenes que son cada vez más complejos y de mayores dimensiones. It is applicable to the field of cardboard, with cardboard sheets that have an internal structure with sufficient rigidity to make furniture structures and volumes that are increasingly complex and larger.
También es aplicable al diseño de canalizaciones de ventilación y aire acondicionado de edificios a partir de planchas de material aislante, como por ejemplo en planchas o paneles de espesores entre 20 y 40 mm. It is also applicable to the design of ventilation and air conditioning ducts of buildings from sheets of insulating material, such as in sheets or panels of thicknesses between 20 and 40 mm.
El objetivo de la invención es conseguir realizar cortes en "V" con cualquier ángulo delimitado entre -60° y +60° con una única cuchilla de corte, de manera que ese ángulo comprende una amplitud angular en valor absoluto de 120°. The objective of the invention is to be able to make "V" cuts with any angle between -60 ° and + 60 ° with a single cutting blade, so that this angle comprises an angular amplitude in absolute value of 120 °.
En la actualidad, cuando se necesita realizar cortes longitudinales en forma de "V" sobre planchas de cartón u otros materiales como por ejemplo las planchas utilizadas en las canalizaciones de ventilación y aire acondicionado para conformar distintas estructuras, se pueden realizar dichos cortes manualmente mediante una cuchilla situando la misma en una primera posición inclinada acorde con una de las ramas de los cortes en forma de "V" y en una segunda posición inclinada acorde con la otra rama pareja de dichos cortes en forma de "V", de forma que para facilitar los cortes la cuchilla se puede apoyar sobre una regla a modo de guía. At present, when it is necessary to make longitudinal cuts in the form of "V" on sheets of cardboard or other materials such as for example the plates used in the ventilation and air conditioning pipes to form different structures, these cuts can be made manually by means of a blade placing it in a first inclined position in accordance with one of the branches of the "V" shaped cuts and in a second inclined position in accordance with the other even branch of said "V" shaped cuts, so that for facilitate cuts the blade can be supported on a ruler as a guide.
Por otro lado, con el auge de las máquinas de control numérico, que pueden montar y desmontar automáticamente la herramienta que necesiten dentro de una bateria de herramientas instaladas previamente, se diseñaron herramientas dotadas de cuchillas que van montadas en una bancada con un ángulo fijo, según el ángulo al que se quiera realizar el corte. On the other hand, with the rise of numerical control machines, which can automatically mount and disassemble the tool they need within a battery of previously installed tools, tools equipped with blades that are mounted on a bench with a fixed angle were designed, according to the angle at which you want to make the cut.
Se trata por tanto de realizar de forma mecánica lo que se haria manualmente con una cuchilla inclinada para realizar el corte con un ángulo constante a lo largo de toda su trayectoria. It is therefore a question of mechanically performing what would be done manually with an inclined blade to make the cut at a constant angle along its entire trajectory.
Cuando la máquina necesita realizar un corte en "V", primero monta automáticamente la herramienta con la cuchilla inclinada acorde con el ángulo necesario, para posteriormente materializar el corte. When the machine needs to make a "V" cut, it first assembles the tool automatically with the blade tilted in accordance with the necessary angle, to later realize the cut.
En esta situación estamos limitados a los valores que tengamos disponibles en ese momento en la máquina, no existiendo valores intermedios, no pudiendo variar tampoco el ángulo a lo largo del corte salvo saltando al ángulo inmediatamente anterior o al siguiente dentro de un abanico de ángulos disponibles. In this situation we are limited to the values that we have available at that time in the machine, there are no intermediate values, not being able to vary the angle along the cut either by jumping to the immediately previous or next angle within a range of available angles .
Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados en los apartados anteriores, la invención propone un cabezal tangencial con cuchilla de corte pivotante que incluye una cuchilla para realizar cortes en "V" sobre unas planchas para conformar piezas independientes o cuerpos formados por varias piezas independientes; donde las piezas independientes se conforman mediante plegados correspondientes con dichos cortes en forma de "V" que se realizan en dos carreras de la cuchilla acordes con las dos ramas de dichos cortes en forma de "V". In order to achieve the objectives and avoid the inconveniences mentioned in the previous sections, the invention proposes a tangential head with a pivoting cutting blade that includes a blade for making "V" cuts on plates for forming independent parts or bodies formed by several independent pieces; where the independent pieces are formed by corresponding folds with said "V" shaped cuts that are made in two strokes of the blade according to the two branches of said "V" shaped cuts.
Comprende un primer soporte que gira alrededor de un primer eje y un segundo soporte pivotante que gira alrededor de un segundo eje que es perpendicular al primer eje; donde el segundo soporte pivotante está encastrado en un eje de salida de un segundo elemento motor fijado al primer soporte. It comprises a first support that rotates around a first axis and a second pivoting support that rotates around a second axis that is perpendicular to the first axis; where the second pivoting support is embedded in an output shaft of a second motor element fixed to the first support.
El primer soporte está encastrado en un eje de salida de un primer elemento motor, donde los movimientos de este primer soporte son transmitidos al segundo soporte pivotante, al cual se fija la cuchilla para realizar los cortes en forma de "V". The first support is embedded in an output shaft of a first motor element, where the movements of this first support are transmitted to the second pivoting support, to which the blade is fixed to make the "V" shaped cuts.
El primer soporte está fijado a un carro móvil inferior con movimiento vertical que está acoplado a su vez a un carro móvil superior con movimiento horizontal guiado en un puente. The first support is fixed to a lower mobile carriage with vertical movement which is in turn coupled to an upper mobile carriage with horizontal movement guided on a bridge.
El primer soporte comprende una estructura angular formada por una rama horizontal que conecta con el eje de salida del primer elemento motor, y una rama vertical en la que está fijado el segundo elemento motor. The first support comprises an angular structure formed by a horizontal branch that connects with the output shaft of the first motor element, and a vertical branch on which the second motor element is fixed.
Así pues, la cuchilla está fijada al segundo soporte pivotante en lugar de está fijada a un elemento fijo como ocurre convencionalmente; estando controlado para poder variar en tiempo real al ángulo de la cuchilla a cualquier valor dentro del rango preestablecido mecánicamente posible. Thus, the blade is fixed to the second pivoting support instead of being fixed to a fixed element as conventionally occurs; being controlled to be able to vary in real time the angle of the blade at any value within the mechanically preset range possible.
De esta manera es posible variar el ángulo de corte de la cuchilla dentro de los infinitos posibles valores dentro de su rango, desapareciendo la limitación de poder cortar sólo con los ángulos disponibles en cada momento como ocurre convencionalmente. In this way it is possible to vary the cutting angle of the blade within the infinite possible values within its range, disappearing the limitation of being able to cut only with the angles available at any time as conventionally occurs.
Entre otras, las ventajas obtenidas con el cabezal de la invención son las siguientes: Among others, the advantages obtained with the head of the invention are the following:
-Una sola herramienta (segundo soporte pivotante) sustituye y mejora las posibilidades de varias herramientas. -Amplía las posibilidades de cortar nuevas configuraciones o figuras, cuyas trayectorias de corte tienen ángulo variable y continuo. -Por necesidades de su propia geometría, estas figuras necesitan cambiar el ángulo de corte en una misma trayectoria, con una transición suave para que el resultado sea fiel al diseño teórico. -A pesar de la complejidad adicional por tratarse de un sistema con cinco ejes, la realización de multitud de figuras ya no está limitada por las restricciones mecánicas. -Se trata de un sistema novedoso, ya que no es una mejora de los mecanismos y existentes, sino un sistema que surge para cubrir la necesidad de realizar cortes con ángulos que cambien de valor progresivamente, dada la demanda de figuras cada vez más complejas desde el punto de vista del diseño geométrico. -One single tool (second pivoting support) replaces and improves the possibilities of several tools. -Extended the possibilities of cutting new configurations or figures, whose cutting paths have variable and continuous angle. -For needs of their own geometry, these figures need to change the angle of cut in the same path, with a smooth transition so that the result is faithful to the theoretical design. -In spite of the additional complexity because it is a system with five axes, the realization of a multitude of figures is no longer limited by mechanical restrictions. -It is a novel system, since it is not an improvement of the existing and existing mechanisms, but a system that arises to cover the need to make cuts with angles that change value progressively, given the demand for increasingly complex figures from The geometric design point of view.
A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompaña una serie de figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención. Next, in order to facilitate a better understanding of this descriptive report and forming an integral part thereof, a series of figures are attached in which the object of the invention has been represented by way of illustration and not limitation.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Figura 1.-Muestra una vista en perspectiva del cabezal tangencial con cuchilla de corte pivotante, objeto de la invención. El cabezal realiza cortes en forma de "V" sobre planchas para conformar después distintas estructuras de piezas. Figura 2.-Muestra una vista en alzado de lo representado en la figura anterior. Figura 3.-Muestra una vista esquemática de una máquina que soporta una plancha para realizar sobre ella los cortes en forma de "V"; integrando dicha máquina el cabezal de la invención. Figura 4.-Muestra una vista en perspectiva de una plancha con los cortes en forma de "V". Figura 5.-Muestra una vista en perspectiva de una canalización conformada por distintas piezas unidas entre si, cada una de las cuales integra cortes en forma de "V" para poder conformar la respectiva pieza de la canalización. Figura 6.-Muestra otra aplicación de la invención diferente a lo mostrado en la figura anterior. Se destaca la unión de dos piezas de configuración tubular dispuestas en direcciones perpendiculares. Figure 1.- Shows a perspective view of the tangential head with pivoting cutting blade, object of the invention. The head makes cuts in the form of "V" on plates to later form different structures of pieces. Figure 2.- Shows an elevation view of what is represented in the previous figure. Figure 3.- Shows a schematic view of a machine that supports a plate to make the "V" shaped cuts on it; said machine integrating the head of the invention. Figure 4.- Shows a perspective view of an iron with the "V" shaped cuts. Figure 5.-Shows a perspective view of a pipe formed by different pieces joined together, each of which integrates "V" shaped cuts to form the respective piece of the pipe. Figure 6.- Shows another application of the invention different from that shown in the previous figure. The union of two pieces of tubular configuration arranged in perpendicular directions stands out.
DESCRIPCiÓN DE UN EJEMPLO DE REALIZACiÓN DE LA INVENCiÓN DESCRIPTION OF AN EXAMPLE OF REALIZATION OF THE INVENTION
Considerando la numeración adoptada en las figuras, el cabezal tangencial con cuchilla de corte pivotante comprende un primer soporte (1) que gira alrededor de un primer eje Considering the numbering adopted in the figures, the tangential head with pivoting cutting blade comprises a first support (1) that rotates around a first axis
(2) y un segundo soporte pivotante (3) que gira alrededor de un segundo eje (4) que es perpendicular al primer eje; donde el segundo soporte pivotante (3) está encastrado en un eje de salida 9a de un segundo elemento motor (9) fijado al primer soporte (1). (2) and a second pivoting support (3) that rotates around a second axis (4) that is perpendicular to the first axis; where the second pivoting support (3) is embedded in an output shaft 9a of a second motor element (9) fixed to the first support (1).
A su vez, el primer soporte (1) está encastrado en un eje de salida (8a) de un primer elemento motor (8), con lo cual los movimientos de este primer soporte (1) son transmitidos al segundo soporte pivotante (3), al cual se fija una cuchilla (5) para realizar unos cortes en forma de "V" (6) sobre unas planchas (7) para poder conformar después distintas estructuras de piezas independientes (7a) o conformar una estructura conjunta formada por varias de esas piezas, como pueden ser canalizaciones (7b) de aire acondicionado como las mostradas en las figuras 5 y 6. In turn, the first support (1) is embedded in an output shaft (8a) of a first motor element (8), whereby the movements of this first support (1) are transmitted to the second pivoting support (3) , to which a blade (5) is fixed to make cuts in the form of "V" (6) on plates (7) to later form different structures of independent pieces (7a) or form a joint structure formed by several of those pieces, such as air conditioning ducts (7b) such as those shown in figures 5 and 6.
Los cortes en "V" (6) se realizan en dos carreras de la cuchilla (5) acordes con las dos ramas (6a) y (6b) de dichos cortes en "V" (6). The "V" cuts (6) are made in two strokes of the blade (5) according to the two branches (6a) and (6b) of said "V" cuts (6).
Por lo tanto, los movimientos giratorios de los soportes, primero (1) Y segundo (3), se realizan respectivamente mediante los elementos motores: primero (8) y segundo (9), seleccionados entre servomotores y motores de pasos. Therefore, the rotational movements of the supports, first (1) and second (3), are performed respectively by means of the motor elements: first (8) and second (9), selected between servo motors and stepper motors.
Por otro lado, el cabezal de la invención está acoplado a un carro móvil inferior (10) con movimiento vertical que está acoplado a su vez a un carro móvil superior (11) con movimiento horizontal guiado en un puente (12) que forma parte de una máquina (13) que tiene una bancada (14) donde inmovilizan las planchas (7) durante la conformación de los distintos cortes en "V" (6). A su vez, el puente (12) de la máquina (13) tiene un movimiento longitudinal que es perpendicular al movimiento transversal del carro móvil superior (11) a lo largo del puente (12) de la máquina (13). On the other hand, the head of the invention is coupled to a lower mobile carriage (10) with vertical movement which is in turn coupled to an upper mobile carriage (11) with horizontal movement guided on a bridge (12) that is part of a machine (13) that has a bench (14) where the plates are immobilized (7) during the conformation of the different "V" cuts (6). In turn, the bridge (12) of the machine (13) has a longitudinal movement that is perpendicular to the transverse movement of the upper mobile carriage (11) along the bridge (12) of the machine (13).
El primer elemento motor (8) está fijado a una extensión acodada (1 Da) del carro móvil inferior (10), por debajo de la cual se encuentra el primer soporte (1) conectado al eje de salida 8a del primer elemento motor (8). The first motor element (8) is fixed to an angled extension (1 Da) of the lower mobile carriage (10), below which is the first support (1) connected to the output shaft 8a of the first motor element (8 ).
En cambio, el segundo elemento motor (9) está fijado al propio primer soporte (1) como ya se ha referido anteriormente, de manera que el segundo soporte pivotante (3) de la cuchilla (5) está conectado al eje de salida (9a) del segundo motor (9). On the other hand, the second motor element (9) is fixed to the first support itself (1) as previously mentioned, so that the second pivoting support (3) of the blade (5) is connected to the output shaft (9a ) of the second motor (9).
Según se aprecia claramente en la figura 1, el primer soporte (1) comprende una estructura angular formada por una rama horizontal (1 a) que conecta con el eje de salida 8a del primer elemento motor (8), y una rama vertical (1 b) en la que está fijado el segundo elemento motor (9). As can be clearly seen in Figure 1, the first support (1) comprises an angular structure formed by a horizontal branch (1 a) that connects with the output shaft 8a of the first motor element (8), and a vertical branch (1 b) on which the second motor element (9) is fixed.
Asi pues, el cabezal de la invención comprende una única herramienta (segundo soporte pivotante) que monta una sola cuchilla (5) que gracias a su movimiento pivotante a través del segundo elemento motor (9), puede adoptar cualquier valor posible dentro del rango mecánicamente limitado. Cabe señalar por tanto que con el cabezal de la invención no se necesita nada más que una herramienta, ya que se puede adoptar y mantener el ángulo que se desee en el corte en forma de "V" (6) a realizar, con lo cual no existe limitación, pudiendo adoptar un ángulo entre -60° y +60° dentro del amplio margen de los 120° en valor absoluto; pudiendo incluso aumentar este valor. Se toma como referencia de 0° cuando la cuchilla (5) está en una posición vertical, mientras que cuando se gira a la izquierda se contabiliza como ángulo negativo y cuando dicha cuchilla (5) se gira a la derecha se contabiliza como ángulo positivo. Thus, the head of the invention comprises a single tool (second pivoting support) that mounts a single blade (5) which, thanks to its pivoting movement through the second motor element (9), can adopt any possible value within the range mechanically limited. It should therefore be noted that with the head of the invention nothing more than a tool is needed, since the desired angle can be adopted and maintained in the "V" shaped cut (6) to be made, whereby there is no limitation, being able to adopt an angle between -60 ° and + 60 ° within the wide range of 120 ° in absolute value; can even increase this value. It is taken as a 0 ° reference when the blade (5) is in an upright position, while when it is turned to the left it is counted as a negative angle and when said blade (5) is turned to the right it is counted as a positive angle.
El cabezal de la invención está incorporado en la máquina (13) que soporta las planchas The head of the invention is incorporated in the machine (13) that supports the plates
- (7) (7)
- durante la conformación de los cortes en forma de "V" (6), de forma que esta máquina during the conformation of the cuts in the form of "V" (6), so that this machine
- (13) (13)
- integra un sistema de de traslación en los tres ejes del espacio: X, Y, Z; obteniéndose mediante un sistema de control numérico cinco ejes interpolados: los tres ejes del espacio citados y los dos ejes de giro: primero (2) y segundo (4), alrededor de los cuales rotan el primer soporte (1) Yel segundo soporte (3). De esta forma se consiguen todos los movimientos necesarios para llevar a cabo los cortes de cualquier forma a base de cortes en "V" (6) de cualquier ángulo comprendido dentro del margen predeterminado entre los -60° y los +60°. integrates a translation system in the three axes of space: X, Y, Z; obtaining by means of a numerical control system five interpolated axes: the three aforementioned axes of space and the two axes of rotation: first (2) and second (4), around which the first support (1) and the second support (3) rotate ). In this way, all the movements necessary to carry out the cuts of any shape are achieved by means of "V" cuts (6) of any angle within the predetermined range between -60 ° and + 60 °.
Los cortes en "V" (6) se realizan a lo largo de su geometria en movimientos rectos o curvos, cambiando de dirección sobre la marcha para completar el corte en "V" (6) Y desechar el material sobrante (figura 3). Cabe señalar que los cortes pueden ser simétricos y también asimétricos. The "V" cuts (6) are made along its geometry in straight or curved movements, changing direction on the fly to complete the "V" cut (6) and discard the excess material (figure 3). It should be noted that the cuts can be symmetrical and also asymmetric.
De esta manera según un dibujo creado en un sistema CAD apropiado se puede realizar prácticamente cualquier corte en "V" (6) de cualquier ángulo comprendido por la limitación preestablecida, recto o curvo, que genere formas diversas que unidas entre si o no, y una vez plegadas por los cortes realizados, conformar cuerpos huecos tridimensionales como se muestra en las figuras 5 y 6. In this way, according to a drawing created in an appropriate CAD system, virtually any "V" cut (6) of any angle comprised by the pre-established, straight or curved limitation can be made, which generates various shapes that are joined together or not, and Once folded by the cuts made, form three-dimensional hollow bodies as shown in Figures 5 and 6.
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