ES2118153T5 - Celula de mecanizado compuesta a partir de grupos constructivos. - Google Patents
Celula de mecanizado compuesta a partir de grupos constructivos.Info
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Abstract
SE MUESTRA SEGUN LA INVENCION, COMO PUEDEN SER CONSTITUIDAS MAQUINAS DE MECANIZADO INDIVIDUALES O DISPUESTAS TAMBIEN EN CALLES DE TRANSFERENCIA COMPLETA O SISTEMAS DE FABRICACION FLEXIBLE EN ZONAS DE UTILIZACION DISTINTA A PARTIR DE ALGUNOS COMPONENTES, Y CIERTAMENTE CON UN COSTE QUE SE ENCUENTRA CLARAMENTE POR DEBAJO DE LOS COSTES DE FABRICACION HABITUALES, POR EJEMPLO HACIA UN 50% POR DEBAJO DE LOS COSTES DE FABRICACION CONOCIDOS HASTA AHORA SEGUN LOS DISTINTOS CASOS DE UTILIZACION. LOS COMPONENTES INDIVIDUALES PUEDEN SEPARARSE PARA SER PREPARADOS Y DESPUES PODER COMPONER LA MAQUINA DE MECANIZADO DESEADA.
Description
Célula de mecanizado compuesta a partir de grupos
constructivos.
La presente invención se refiere a una célula de
mecanizado compuesta a partir de grupos constructivos.
Por la memoria DE-OS 40 12 690 se
conoce un centro de mecanizado. Este centro de mecanizado consta de
una bancada que porta una mesa para la pieza de trabajo, de un
carro que se puede desplazar a lo largo de la bancada, de un
montante que se puede desplazar transversalmente sobre el carro, de
un cabezal de mecanizado que se puede desplazar verticalmente en el
montante y de un almacén de herramientas con cambiador de
herramientas, siendo la bancada una bancada inclinada que desciende
hacia atrás, estando dispuesta la mesa para las piezas de trabajo en
el lado delantero de la bancada. En el lado delantero vertical de
la bancada inclinada están previstas sujeciones para la fijación de
una consola de mesa así como al menos una caja para virutas. El
montante presenta dos columnas estables unidas una con otra
rígidamente mediante al menos un travesaño, con guías verticales en
sus lados interiores en las que va guiado en ambos lados el cabezal
de mecanizado. En los montantes se pueden montar opcionalmente
cabezales de mecanizado de tipos diferentes. En el lado delantero
de los montantes está dispuesto un faldón para virutas que se
desplaza conjuntamente sobre el que resbalan las virutas a esta
caja de virutas. El faldón para virutas está configurado a modo de
celosía y está fijado con su extremo inferior a la bancada, siendo
que se puede desplazar el cabezal de mecanizado lateralmente en su
extremo superior. En la bancada se pueden montar mesas para
herramientas, de diferentes tipos, con sus consolas. Junto al
montante están dispuestos fijos el almacén de herramientas con su
cambiador de herramientas, arrimándose el cambiador de herramientas
mediante un movimiento del carro inclinado.
La memoria DE-OS 38 24 602 se
refiere a una máquina para el mecanizado con desprendimiento de
virutas de piezas de trabajo (piezas) cúbicas y rotacionalmente
simétricas, estando asociados modularmente a un bastidor
fundamental de la máquina grupos de mecanizado para las diferentes
operaciones, tales como operaciones de taladrado, de fresado y de
torneado, es decir que los distintos grupos de mecanizado o bien
constructivos se pueden suprimir o bien reequipar.
Una unidad de torneado está configurada como
unidad de sujeción de la pieza de trabajo con eje que se puede
colocar que lleva la pieza de trabajo a cada posición requerida con
respecto a las respectivas unidades de mecanizado.
La unidad de sujeción para las piezas de trabajo
y las unidades de mecanizado están configuradas para una
mecanización en cinco lados de una pieza de trabajo, y están
asociadas entre sí.
La unidad de torneado está equipada con un
dispositivo de sujeción para la pieza que puede ser accionada
automáticamente o manualmente, teniendo la unidad de torneado un
husillo principal cuya configuración hace posible tanto operaciones
tales como operaciones de fresado y taladrado como también altos
números de revoluciones para las operaciones. Puede existir
asimismo una unidad de mecanizado con dos sistemas de herramientas.
La unidad de mecanizado presenta para la posibilidad de
desplazamiento en la dirección X, Y y Z como primer sistema de
herramientas un husillo de trabajo para el alojamiento de
herramientas de taladrar y fresar, y como segundo sistema de
herramientas un revolver múltiple, preferentemente un revolver en sí
conocido con doce o dieciséis posiciones, para el alojamiento de
herramientas estacionarias o bien accionadas. Puede estar previsto
además un segundo husillo principal como contrahusillo de un primer
husillo principal. Existe además un cambiador de herramientas para
el husillo de trabajo. Por lo demás el centro de mecanizado puede
estar dotado con dispositivos de cambio de piezas de trabajo
automáticos o bien programables. Además puede existir un control de
la rotura de la herramienta con una evacuación de virutas
central.
Por la memoria DE-PS 34 16 660 se
conoce una máquina de tornear con husillo de trabajo dispuesto en el
cabezal con motor de accionamiento dispuesto sobre el cabezal, con
plato de sujeción para la pieza de trabajo dispuesto en el extremo
inferior del husillo de trabajo y con portaherramientas dispuestos
por debajo del husillo de trabajo, siendo que se puede desplazar el
cabezal en dirección vertical y horizontal, correspondiendo la
carrera de movimiento vertical y horizontal, por una parte, al
avance para el trabajo de torneado y sirviendo por otra parte para
el movimiento del plato de sujeción a una estación de alimentación
de piezas y evacuación de piezas. Por esta memoria se conoce el
procedimiento De captación (coger y dejar).
La memoria DE-PS 27 39 087
describe una máquina herramienta con una mesa para la pieza de
trabajo giratoria sobre una bancada, indizable y que se puede
desplazar en la dirección longitudinal de la bancada, un travesaño
que discurre por encima de la bancada, apoyado en columnas, un
carro que se puede desplazar en el travesaño en dirección
horizontal, un portaherramientas dispuesto en el carro, que se
puede desplazar en dirección vertical, en cuya zona extrema
inferior está dispuesto un portaherramientas con un husillo para la
herramienta, que puede girar alrededor de un eje horizontal y se
puede inmovilizar en diferentes posiciones de giro, en el que
mediante un dispositivo de sujeción se puede insertar una
herramienta que puede ser accionada en rotación, con un
accionamiento de rotación para el husillo de la herramienta que
consta de un motor y engranaje, con una posibilidad para montar
opcionalmente una herramienta de tornear fija en la zona extrema
inferior del portaherramientas, y con un almacén de herramientas y
un cambiador de herramientas automático. En el extremo inferior del
portaherramientas puede estar previsto otro portaherramientas
dispuesto fijo con un dispositivo de sujeción asociado a éste para
la acogida de la herramienta de tornear fija, estando dispuesto el
portaherramientas giratorio en una superficie lateral del
portaherramientas, directamente junto al portaherramientas
dispuesto fijo y pudiéndose retener automáticamente en una posición
de giro paralela a éste, en la que la herramienta que puede ser
accionada en rotación se puede recambiar mediante el cambiador de
herramientas previsto también para recambiar la herramienta de
tornear fija, pudiéndose sujetar la herramienta de tornear fija al
mismo tiempo en el portaherramientas dispuesto fijo y en el
portaherramientas giratorio, y porque los dos dispositivos de
sujeción se puede accionar automática y sincrónicamente.
El documento
WO-A-85/03 893 muestra una máquina
de mecanización con una placa de base horizontal, desde la que se
proyectan hacia arriba, dispuestos a distancia así como
paralelamente entre sí, dos soportes verticales en forma de placas,
los cuales están unidos en sus regiones extremas traseras por medio
de refuerzos inferiores y superiores. Los soportes sirven para el
alojamiento de dos pivotes de cojinete horizontales, que forman un
eje, alrededor del cual puede girar una unidad giratoria accionada
por motor. Una pared superior de la unidad giratoria sirve también
para el alojamiento de una mesa giratoria que puede ser accionada de
forma giratoria alrededor de un eje de giro dispuesto en la unidad
giratoria. Sobre la mesa giratoria se extiende la pieza de trabajo a
mecanizar. El eje de giro de la mesa giratoria es accionado por
medio de una transmisión por correas a través de un agregado de
motor de engranaje reductor. La posición angular de la unidad
giratoria alrededor de su eje horizontal se controla y se determina
por medio de un agregado motor, que actúa con efecto de transmisión
sobre el pivote de cojinete de la unidad giratoria. De esta manera
se puede girar la unidad giratoria.
Sobre los dos montantes están dispuestas guías
prismáticas que se extienden paralelas entre sí en el mismo plano.
Sobre estas guías prismáticas se mueven la dirección longitudinal,
por lo tanto, en un plano horizontal, un carro sobre un husillo de
rodadura de bolas accionado por motor. Este carro designado como
carro principal presenta en su lado delantero una guía horizontal,
sobre la que está dispuesto otro carro horizontal y paralelamente
al eje de giro de la unidad giratoria, de manera móvil deslizable y
que puede ser accionado por medio de un husillo de rodadura de
bolas, que es accionado por medio de un motor dispuesto sobre el
carro respectivo. El carro propiamente dicho posee guías verticales,
sobre las que se puede mover un cabezal fresador sobre un husillo
de rodadura de bolas, que es accionado por medio de un motor
dispuesto sobre el carro. El cabezal fresador lleva un husillo que
se extiende en el eje vertical, en el que se encuentra la
herramienta fresadora, siendo accionado el husillo de forma
giratoria por medio de un motor a través de una transmisión de
correas. En el carro principal está dispuesto en una guía vertical
correspondiente otro soporte de la carcasa. Este soporte de la
carcasa se puede desplazar en dirección vertical a lo largo de un
eje que se extiende a la misma distancia entre los dos montantes, a
través de un accionamiento de cremallera y a través de un piñón,
Siendo accionada la cremallera a través de un motor sobre el soporte
principal respectivo. El soporte de la carcasa lleva un eje
vertical en el mismo plano equidistante de los dos montantes y está
provisto en su extremo inferior con una carcasa para el alojamiento
de herramientas, como por ejemplo cuchillas de torno o herramientas
taladradoras, que se pueden colocar en posición a través del
soporte de la carcasa, de tal forma que es posible la ejecución del
mecanizado deseado. Si debe mecanizarse una pieza de trabajo,
entonces ésta es empotrada sobre la mesa giratoria, siendo giradas
entonces, dado el caso, la mesa giratoria bajo un ángulo determinado
alrededor de su eje de giro, cuando debe realizarse una
mecanización. Además, en caso necesario, se puede girar el eje de
giro en un ángulo predeterminado. De esta manera se puede llevar la
pieza de trabajo a la posición geométrica deseada, siendo movido el
cabezal fresador en con su herramienta a una posición
correspondiente, para realizar la mecanización. En el caso de una
mecanización de torneado se puede accionar de manera móvil
giratoria la mesa giratoria después de la modificación de la
posición angular de la unidad giratoria con la velocidad necesaria
alrededor de su eje de giro. Para taladrar, la unidad giratoria se
mantiene en su posición vertical, mientras que la mesa giratoria se
desplaza en rotación, manteniendo en este caso su posición
horizontal. El control de los diferentes agregados del motor, que
sirven tanto para la colocación como también para la ejecución de la
mecanización, se puede realizar de una manera convencional, por
ejemplo con la mano. No obstante, también se menciona en esta
publicación que la máquina de mecanización es adecuada también para
un control numérico. Esta máquina de mecanización conocida
anteriormente posibilita realizar trabajos de fresado, torneado y
perforación.
El documento
EP-A-0 088 645 muestra una máquina
de mecanización de control numérico con husillo principal suspendido
verticalmente. El husillo está montado en una pínola y es accionado
por medio de un motor separado, dispuesto en la parte superior,
mientras que el movimiento en la dirección del eje Z se realiza por
medio de un motor separado, dispuesto lateralmente sobre un carro.
Tanto el motor para el accionamiento en el eje Z como también el
motor para el accionamiento del husillo principal están dispuestos
sobre una especie de pedestal del tipo de columna, que se extiende
verticalmente, que descansa sobre un carro que se puede desplazar
en dirección horizontal por medio de un motor en sentidos opuestos,
sobre el que están dispuestos, a la derecha y a la izquierda del
pedestal de soporte del tipo de columna, almacenes para herramientas
y piezas de trabajo, que son llevadas a la posición respectiva o
bien por el husillo principal propiamente dicho o por medio de un
sistema de pinzas dispuesto lateralmente junto al husillo principal
y accionado por medio de otro motor. No obstante, el accionamiento
en dirección Y se realiza a través de otro motor, que está
dispuesto igualmente en el pedestal del tipo de columna. Toda la
máquina de mecanización está configurada abierta hacia todos los
lados, estando dispuesto el caro sobre una placa de base plana. Las
piezas de trabajo a mecanizar y las herramientas están dispuestas
en almacenan adyacentes sobre la unidad de carro que se, puede
desplazar. Otro motor acciona el mandril de sujeción a través de
una barra. Esta publicación requiere una superficie de instalación
grande, muy extendida, para los almacenes, para las piezas de
trabajo y las herramientas, para la unidad de carro horizontal y
para el pedestal que se proyecta hacia arriba.
En el catálogo de la Firma Kummer GmbH
Werkzeugmaschinen referido como "Kummer K 200 CNC" se describe
una máquina de torneado de un husillo. El cabezal del husillo es
móvil en los ejes X y Z cuando el soporte de revólver está fijo. El
cabezal del husillo está montado sobre un carro de cruceta y está
provisto con eje de giro horizontal y posee un motor de
accionamiento integrado en el cabezal del husillo. El carro de
cruceta está montado sobre una guía de carril horizontal, que está
dispuesta, por su parte, sobre una guía de carril doble desplazada
90º.
Se conocen con anterioridad a partir de Machine
Outil Produire, Marzo de 1987, páginas 41-47
máquinas de torneado que trabajan con arranque de virutas con eje
de giro horizontal y revólver de almacén de herramienta.
El Catálogo Siemens SINUMERIK 880T NC 28, Edición
02.1990 describe controles de máquinas de torneado con la
designación de tipos SINUMERIK 880T.
El documento
US-A-4 534 686 muestra un husillo de
motor, que se basa en el problema de crear un sistema de
refrigeración determinado para excluir una conducción directa de
calor desde el estator del motor hacia la parte delantera del
husillo.
La invención tiene por objeto configurar un
centro de mecanizado de manera que permita fabricar con una
construcción sencilla y relativamente económica máquinas de
mecanizado sencillas, pero también complicadas, aun cuando se desee
su encadenamiento formando líneas de transferencia o sistemas de
fabricación flexibles.
La tarea se resuelve mediante las características
reproducidas en la reivindicación 1.
Mediante la invención se puede construir una
célula de mecanizado en forma modular. La unidad de husillo
dispuesta verticalmente, con dos hasta cinco ejes, puede ser tanto
cabezal portaherramientas como también cabezal portapiezas.
La célula de mecanizado según la invención es
apropiada para taladrar, tornear, fresar, medir, templar, soldar,
para piezas simétricas o asimétricas, cilíndricas o cúbicas,
preferentemente para lo que se denominan piezas de trabajo sujetas
en voladizo.
Una ventaja especial de la célula de mecanizado
propuesta según la invención consiste en que se pueden prefabricar
económicamente componentes principales y montar en la respectiva
máquina de mecanizado deseada, de forma rentable y favorable. De
este modo es posible una forma de construcción modular con un
considerable descenso de los costes de fabricación. Por ejemplo, se
pueden fabricar de este modo máquinas de tornear, centros de
mecanizado, células de mecanizado o sistemas encadenados,
gobernados por control numérico, cuyos costes de fabricación se
hallan muy considerablemente por debajo de los costes de
fabricación de sistemas tradicionales, por ejemplo, son de sólo la
mitad de los costes de fabricación actuales.
En la célula de mecanizado según la invención el
accionamiento con el husillo principal constituye una unidad
denominada husillo motor. En este caso están dispuestos el husillo
principal y el accionamiento concéntricamente entre sí y
posibilitan de este modo una forma de construcción compacta. El
accionamiento se efectúa, por ejemplo, mediante un motor trifásico
muy dinámico, exento de mantenimiento, con frecuencia regulada. Se
consigue una gran rigidez del husillo mediante cojinetes de
precisión. Por ejemplo, rodamientos de bolas de contacto angular
delante y rodamientos de rodillos de cilíndricos detrás, son en este
caso especialmente ventajosos. Todos los cojinetes están dotados
con engrase de por vida. Mediante construcción termosimétrica del
cabezal y sistema de refrigeración, resulta una precisión
prácticamente constante. Otra forma de realización puede estar
equipada también con alojamiento hidrostático.
La estación de carga y de descarga se puede
integrar en el lado frontal (lado de manejo) en la máquina de
mecanizado. También se puede incluir esta estación de modo sencillo
en el centro de mecanizado según la invención.
Un posible cambio de herramienta y/o de pieza de
trabajo se puede realizar directamente mediante carros de coger y
dejar, por cuanto que los carros toman y dejan de nuevo la pieza de
trabajo que se encuentra en la posición de carga y descarga. La
posición de entrega puede estar directamente en el espacio de
trabajo o en almacenes intermedios, por fuera de éste en la zona de
la estación de medición.
Paredes separadoras o bien puertas tanto entre el
espacio de trabajo la estación de carga y descarga y entre las
estaciones de medición y de almacenamiento de herramientas,
permiten una separación estanca a la suciedad en gran medida de
estos espacios entre sí. En la célula de mecanizado se puede incluir
sin más un cambiador de herramientas automático que se pone en
actividad al desgastarse la herramienta o al efectuarse un cambio
de preparación de la máquina, por lo regular sin embargo no durante
el mecanizado.
Si según la invención se fabrica un torno
automático de captación, se pueden realizar además de las
operaciones de torneado también cambios de pieza o de herramienta
rápidos. Con este objeto se necesita además del torno automático
sólo una cinta de alimentación y evacuación de piezas, sencilla y
económica, que se puede incluir en el juego de componentes de la
estación de carga y de descarga. Mediante programación del carro de
movimientos en cruz (husillo De captación) los parámetros de la
herramienta se utilizan para cargar y descargar las piezas de
trabajo. Todos los movimientos para la carga y descarga del
husillo, para tronzar, así como para medir las piezas de trabajo, se
realizan con el husillo De captación.
El centro de mecanizado según la invención
posibilita también una separación consecuente de la estación de
carga y descarga, del espacio de trabajo y de la zona de medición.
Esta separación de las tres zonas impide problemas de viruta al
cargarse y descargarse las piezas de trabajo, o al medirse. Las
piezas de trabajo dispuestas suspendidas contribuyen a una
evacuación óptima de las virutas.
Es también posible incluir programas de medición
para herramientas y piezas de trabajo en el control numérico
computerizado de la máquina. De este modo es de nuevo posible medir
inmediatamente después de un cambio de herramienta, tanto la
herramienta como también la pieza de trabajo, o medir sólo cada
décima o vigésima pieza de trabajo, por ejemplo, estando en marcha
la producción.
Se consigue un cambio de herramienta sencillo y
rápido mediante el libre paso del carro de movimientos en cruz al
espacio de trabajo. Para esto se baja completamente la puerta entre
la zona de carga y el espacio de trabajo.
El cuerpo básico de la máquina que es de hormigón
de resina de reacción, incluido en la célula de mecanizado,
garantiza la mejor estabilidad térmica y propiedades de
amortiguación sobresalientes. El hormigón de resina de reacción
tiene con respecto a la fundición gris un comportamiento de
amortiguación de seis a ocho veces mejor. La construcción rígida a
la deformación hace que no sea necesario un fundamento de la
máquina, que se requiere usualmente. Así pues la máquina se puede
emplazar sobre el suelo normal de la nave. La mayor distancia de
ambas guías lineales de alta precisión en el eje X garantiza una
alta precisión de torneado. Las guías se hallan además por fuera
del espacio de trabajo y no necesitan por lo tanto ninguna cubierta
contra ensuciamientos.
La unidad del cabezal con carro de movimientos en
cruz está realizada, por ejemplo, de dos ejes (X y Z). Con respecto
a configuraciones usuales se consigue, mediante recorridos de
desplazamiento cortos y alta velocidad de marcha rápida, tiempos
secundarios cortos al efectuarse el cambio de pieza y de
herramienta y al aproximarse el palpador de medición.
Para el accionamiento del carro de movimientos en
cruz se utilizan preferentemente motores trifásicos de reacción
rápida, exentos de mantenimiento y con frecuencia regulada. Estos
motores impulsan al carro a través de husillos roscados a bolas
rodantes de alta precisión. En los ejes lineales X, Y Z están
dispuestos sistemas de medición encapsulados. Los sistemas de guía y
de medición se encuentran por fuera del espacio de trabajo.
Los sistemas de guía del carro están realizados,
por ejemplo, con guías lineales a rodillos, pretensadas, de alta
precisión, cuyo coeficiente de fricción es esencialmente menor que
el de guías por deslizamiento convencionales. Este sistema
garantiza en la célula de mecanizado según la invención, por
ejemplo, una máquina de tornear gobernada por control numérico
computerizado, la más alta precisión de torneado y gran
dinámica.
El carro de movimientos en cruz con husillo
principal está equipado en todos los ejes con alimentaciones de
energía dispuestas suspendidas. Estas alimentaciones de energía
están construidas de manera sencilla, están exentas de mantenimiento
y dispuestas por fuera de la zona de las virutas, lo cual
contribuye a una mayor simplificación del juego de componentes.
El espacio de trabajo está separado completamente
de la zona de carga y descarga así como de la zona de medición y
está hermetizado contra la salida de lubricante y virutas, mediante
las dos gualderas laterales del cuerpo básico de hormigón de resina
de reacción, mediante dos puertas y mediante una chapa de
cubrimiento que se puede desplazar con la caja del husillo.
Entre el revestimiento fijo del contenedor,
configurado como contenedor de energía que acoge a los elementos de
control y de abastecimiento de energía, a ambos lados de la
máquina, por ejemplo, en el caso de una máquina de tornear
gobernada por control numérico computerizado, un dispositivo de
protección con láminas de aluminio cubre completamente el frente.
Las láminas están dotadas con ventanas y ranuras. Las ventanas
garantizan ver las zonas importantes para el manejo de la máquina.
Se da un fácil acceso directo a los accionamientos de los ejes
mediante tapas que hay en las paredes laterales y en el lado
superior del torno automático.
Un grupo de refrigeración gobierna el balance de
la máquina, por ejemplo, una máquina de tornear gobernada por
control numérico computerizado, que se construye a partir de un
centro de mecanizado según la invención. Los cojinetes del husillo
y el accionamiento del husillo se mantienen a temperatura
constante.
Si se construye en forma modular una máquina de
tornear configurada como torno automático, para medir la pieza de
trabajo, el husillo De captación con la pieza de trabajo se puede
desplazar desde el espacio de trabajo hasta detrás del revolver.
Para esto se abre una puerta entre el palpador de medición y el
espacio de trabajo. Se mide, por ejemplo, con un palpador de
medición montado fijo.
La medición de la herramienta se efectúa, por
ejemplo, con un palpador de medición montado sobre la caja del
husillo. Una vez cambiada una cuchilla el palpador sale de su
cubierta para efectuar la medición. Después de la medición se
calculan directamente en el control los valores reales. La siguiente
pieza de trabajo se mecaniza así pues dentro de una tolerancia
predeterminada.
Puede estar previsto un transportador de virutas
por debajo del cuerpo básico, y servir para la evacuación de virutas
hacia la izquierda o hacia la derecha de la máquina, o hacia
atrás.
En lugar de un transportador de virutas se puede
utilizar también una bandeja de virutas o bien un carro de virutas
plano para introducirlo en el cuerpo básico de la máquina por la
izquierda, la derecha o por el lado delantero de la máquina.
En los grupos constructivos se puede incluir
también un dispositivo de aspiración de vaho para aspirar la niebla
de refrigerante del espacio de trabajo.
Un grupo constructivo según la invención se puede
emplear de forma especialmente ventajosa para la fabricación de
máquinas de tornear para piezas de trabajo en voladizo. Por piezas
de trabajo en voladizo se entienden piezas de torno que se pueden
mecanizar por desprendimiento de viruta sin apoyo adicional en el
lado opuesto al plato de sujeción.
La cinta de almacenamiento de piezas y de
transporte, a incluir en los grupos constructivos, con una estación
de carga y descarga, se puede realizar exenta de reajuste. El
husillo De captación puede dejar aquí las piezas acabadas, tras lo
cual la cinta avanza un paso y el husillo agarra la siguiente pieza
en bruto. La cinta se puede realizar como cinta de avance
intermitente con prismas de transporte. La distancia de los prismas
de transporte y así pues la capacidad de almacenamiento, se rigen
según el diámetro de plato de sujeción que se utilice (diámetro del
plato de sujeción mayor = mayor distancia de los prismas de
transporte). La capacidad de almacenamiento puede ser, por ejemplo,
de 25 piezas de trabajo. Las piezas de trabajo se posicionan
correspondientemente para la acogida mediante el husillo de
captación. En el subprograma de control numérico se definen las
diferentes alturas de las piezas de trabajo. Se garantiza un
asiento íntimo de la pieza de trabajo en el medio de sujeción
mediante una unidad de apriete que hay en la cinta de transporte.
Con este objeto se va con el husillo De captación en contra de la
unidad de apriete que está bajo tensión de resorte.
Asimismo en el grupo constructivo o en la célula
de mecanizado puede estar incluido un trasbordador para el trasbordo
de las piezas de trabajo desde una cinta transportadora a otra.
Además, puede estar incluido en la célula de
mecanizado un dispositivo de transposición de la pieza de trabajo
con unidad de volteo, y concretamente para voltear y transponer
simultáneamente la pieza de trabajo semimecanizada.
Dado que el cuerpo básico de la máquina circunda
al espacio de trabajo resulta una construcción muy compacta. Además
debido a esto, el cuerpo básico de la máquina puede asumir varias
funciones, concretamente el apoyo de la máquina de mecanizado a
formar, por ejemplo, una máquina de tornear, sobre el suelo de la
nave sin necesidad de un fundamento adicional, portar la unidad del
cabezal con carro de movimientos en cruz y husillo motor, y portar
la unidad de almacenamiento y transporte así como blindar y
circundar el espacio de trabajo con las partes necesitadas para
ello.
En las reivindicaciones de patente 2 a 7 se
describen formas de realización ventajosas de la invención.
De modo ventajoso en la célula de mecanizado
según la reivindicación 3 las guías para el carro de movimientos en
cruz están dispuestas en el lado superior del cuerpo básico de la
máquina.
Según la reivindicación 4 el espacio a modo de
contenedor que aloja el mando de la máquina está configurado como
contenedor de energía fijado al cuerpo básico de la máquina. De
este modo se abre la posibilidad de equipar el contenedor de
energía en la medida necesaria, antes de que éste se una de modo
apropiado con las restantes partes del grupo constructivo, así por
ejemplo, con el cuerpo básico de la máquina.
La forma de realización según la reivindicación 6
contribuye a lograr una construcción compacta.
Si se elige una forma de realización según la
reivindicación 6, el husillo motor atraviesa con su saliente de
husillo en dirección vertical a una cubierta de chapa, de manera
que no puede salir ninguna clase de suciedad.
Una forma de realización según la reivindicación
7 contribuye a lograr un control de calidad automático de las
piezas mecanizadas, por ejemplo de piezas de trabajo en
voladizo.
En la reivindicación 8 se describe una forma de
realización preferente.
En la forma de realización de la reivindicación 9
el cuerpo básico de la máquina circunda al espacio de trabajo por al
menos tres lados, concretamente las paredes laterales verticales
situadas una frente a otra y la pared trasera vertical, así como
por abajo, es decir por el fondo. De este modo resulta una
construcción encapsulada, cerrada, con lo cual se impiden en gran
medida también eventuales emisiones de sonido y de ruido.
Según la reivindicación 10 el cuerpo básico de la
máquina está construido de hormigón de resina de reacción apropiado.
De este modo resulta una estabilidad térmica sobresaliente con
excelentes propiedades de amortiguación.
En una forma de realización ventajosa de la
invención según las reivindicaciones 11, 12 y 13, el cuerpo básico
en una sección transversal que pasa ortogonalmente con respecto a
su eje longitudinal, está configurado en forma de L, H ó U, de tal
manera que los brazos dispuestos verticalmente de la sección
transversal en forma de H discurren verticalmente y paralelos entre
sí, mientras que el alma está dispuesta horizontalmente.
Esta forma se puede lograr, por ejemplo, según la
reivindicación 15, porque debajo del cuerpo básico de la máquina se
disponen patas con el fin de poder transportar fácilmente mediante
una carretilla elevadora de horquilla o similar el cuerpo básico de
la máquina con el fin de transportarle y emplazarle en un lugar
apropiado. Estas patas pueden estar configuradas desmontables para
el transporte en naves de trabajo de poca altura. Las patas
permiten también la introducción de un transportador de virutas o
de un carro de virutas en la máquina por los cuatro lados.
El cuerpo básico constituye mediante su forma de
H o de U una base estable para los grupos constructivos
superpuestos. Las guías del carro de movimientos en cruz están
puestas arriba sobre las paredes laterales. Entre las paredes de
guía que hay en la parte superior de la "H" o de la "U"
sientan las bases de fijación para el sistema de herramientas y los
palpadores de medición.
Los escotes, sobre todo en la zona de las virutas
y del refrigerante están protegidos mediante una chapa de forma que
está empotrada por colada en el cuerpo de hormigón de resina de
reacción. La chapa conformada empotrada por colada protege al
cuerpo básico en la zona de las virutas y del refrigerante. En una
variante posible están previstos otros escotes para el retorno de la
cinta de almacenamiento y transporte.
La forma de H o de U permite llevar las guías del
carro de movimientos en cruz más hacia delante, sobre la posición
de mecanizado. De este modo resulta una base estable para el carro
multifuncional. La cubierta de la máquina es una chapa sólida,
fijada por debajo en el carro de movimientos en cruz y hermetiza
hacia arriba el espacio de trabajo.
Si el cuerpo básico en una sección transversal
que pasa ortogonalmente con respecto a su eje longitudinal está
configurado en forma de U, entonces los brazos de la U discurren en
planos verticales y paralelos entre sí, mientras que el alma que
une a estos brazos de la U está dispuesta horizontalmente y de este
modo discurre paralela a un fundamento o al suelo.
Hasta ahora en las máquinas de tornear se han
empleado cuerpos fundamentales cerrados con guías dispuestas
horizontalmente, oblicuamente o verticalmente, que se cubrían
mediante cubiertas telescópicas propensas a averías según la
experiencia. Las virutas caen en este caso sobre las guías y las
cubiertas. Esta construcción de las máquinas da lugar a
cubrimientos de chapa costosos con alimentaciones de energía en la
zona de las virutas y un gran requerimiento de espacio para la
máquina en conjunto.
En la reivindicación 14 se describe una forma de
realización preferente de la invención. En esta forma de realización
los brazos del cuerpo básico de la máquina en forma de H o de U en
sección transversal, presentan cada uno en su lado frontal superior
un riel paralelo para la unidad del cabezal y el carro de
movimiento en cruz. Sobre los rieles paralelos va guiado el carro de
movimientos en cruz con guías apropiadas, por ejemplo, en el plano
horizontal (eje X).
Este carro de movimientos en cruz lleva en un
lado frontal guías o bien rieles verticales dispuestos distanciados
entre sí, en los que está dispuesta la unidad del husillo motor que
se puede desplazar en dirección vertical entre las paredes que
discurren verticales del cuerpo básico de la máquina. Si el cuerpo
básico de la máquina tiene sección transversal en forma de H o de U
entonces el eje longitudinal de la unidad del husillo motor
discurre en una zona entre las almas o bien paredes verticales del
cuerpo básico de la máquina. También esto contribuye a una
construcción compacta de la máquina.
El contenedor de energía incluido en la célula de
mecanizado según la invención se puede configurar como una
construcción de chapa sin soportes que premontada completamente se
pone sobre la máquina fundamental montada en acabado, que consta
del cuerpo básico, el husillo motor, el carro de movimientos en cruz
y el sistema de herramientas. El contenedor de energía se fija en
este caso con pocos tornillos. El contenedor de energía contiene el
armario de distribución instalado por completo con conexiones
preconfeccionadas para los consumidores, que salen al exterior. Los
distintos cables se tienden en cajas abiertas y cuelgan en bucles
hacia abajo y van a los consumidores que se mueven, con los que se
pueden unir mediante enchufes.
Sobre el armario de distribución está dispuesto
el grupo de refrigeración para refrigerar el husillo y el armario de
distribución, y por debajo está dispuesta la hidráulica y el
abastecimiento de aire.
Los tubos flexibles para agua, la hidráulica o el
aire se conducen a los consumidores en bucles, al igual que los
cables eléctricos. El contenedor de energía a continuación del
montaje de la máquina fundamental se une con ésta al igual que una
carrocería en un automóvil. Los consumidores se conectan y la
máquina está prácticamente lista para el funcionamiento.
De este modo resulta un montaje con ahorro de
tiempo, económico y con un consumo mínimo de material.
En las máquinas de tornear era usual hasta ahora
atornillar individualmente al bastidor o a paredes de la máquina, o
unir independientemente con canales de cable, los diferentes
generadores de energía, tales como el armario de distribución, el
grupo hidráulico, el grupo de refrigeración y la alimentación de
aire. Para el transporte frecuentemente se desmontaban estos
generadores y se montaban de nuevo posteriormente, con lo cual van
unidos altos costes.
En las reivindicaciones 16 a 26 se describen
formas de realización ventajosas.
La reivindicación 18 describe una forma de
realización preferente de una célula de mecanizado para la
fabricación de una máquina de tornear.
De la reivindicación 27 se puede extraer una
célula para la construcción de un sistema de mecanizado
multifuncional, de dos ejes, para el mecanizado de piezas de
trabajo con carro de movimientos en cruz multifuncional de dos ejes,
con un husillo motor, portaherramientas de bloque o revolver de
discos múltiple y herramientas fijas. Las funciones, consideradas
siempre desde la unidad superior son:
- -
- Agarre y sujeción de una pieza en bruto y colocación de una pieza acabada en la zona de carga y descarga de la cinta de almacenamiento y transporte.
- -
- Procesos de mecanizado concéntricos, tal como torneado, rectificado, taladrado, etc., así como parcialmente también procesos de mecanizado sin desprendimiento de viruta tal como alisado, rodadura, calibrado.
- -
- Medición de las piezas de trabajo con el palpador de medición dispuesto en el cuerpo básico.
- -
- En caso necesario, recambio automático de herramientas desgastadas, desde dispositivos de alojamiento de herramientas que se mueven intermitente sobre la cinta de almacenamiento y transporte, mediante el dispositivo de agarre de la herramienta que hay en la unidad de trabajo superior.
- -
- Medición de la herramienta recambiada con un palpador de medición recambiado en el husillo de trabajo superior o mediante un palpador de medición dispuesto en el carro de movimientos en cruz superior, que se puede colocar en el espacio de trabajo.
En la reivindicación 28 se describe una célula de
mecanizado para fabricar un sistema de mecanizado multifuncional en
tres ejes, que sirve para la mecanización de piezas de trabajo con
carro de movimientos en cruz multifuncional, de dos ejes, con una
unidad de husillo con eje C, portaherramientas de bloque o revolver
de discos múltiple con herramienta accionada o no accionada. Las
funciones, considerado siempre desde la unidad superior, son:
- -
- Agarre y sujeción de una pieza en bruto y colocación de una pieza acabada en la zona de carga y descarga de la cinta de almacenamiento y transporte.
- -
- Procesos de mecanizado concéntricos, esencialmente retornado, rectificado, taladrado, etc., así como parcialmente también procesos de mecanizado sin desprendimiento de viruta, tales como alisado, rodadura y calibrado.
- -
- Medición de piezas de trabajo con palpadores de medición dispuestos en el cuerpo básico.
- -
- En caso necesario, recambio automático de herramientas desgastadas, desde un dispositivo de alojamiento de herramientas que se mueven intermitentemente sobre la cinta de almacenamiento y transporte, mediante el dispositivo de agarre que hay en la unidad de trabajo superior.
- -
- Medición de las herramientas recambiadas con un palpador de medición recambiado en el husillo de trabajo superior o mediante un palpador de medición dispuesto en el carro de movimientos en cruz superior, que se puede colocar en el espacio de trabajo.
La reivindicación 29 describe una célula de
mecanizado para la construcción de un sistema de mecanizado
multifuncional, de cuatro ejes, para el mecanizado de piezas de
trabajo con carro de movimientos en cruz multifuncional de tres
ejes, con una unidad de husillo con eje C y revolver doble situado
transversalmente o barras de alojamientos de herramientas múltiple.
El revolver doble tiene herramientas fijas y rotativas.
Las funciones consideradas siempre desde la
unidad superior son:
- -
- Agarre y sujeción de una pieza en bruto y colocación de una pieza acabada en la zona de carga y descarga de la cinta de almacenamiento y transporte.
- -
- Mecanizado de cinco lados para todos los procesos de mecanizado imaginables con desprendimiento de viruta, así como parcialmente también sin desprendimiento de viruta, tales como alisado, rodadura, calibrado, soldadura por láser y similares.
- -
- Medición de las piezas de trabajo con el palpador de medición dispuesto en el cuerpo básico.
- -
- En caso necesario recambio automático de herramientas desgastadas, desde un dispositivo de alojamiento de herramientas que se mueve intermitente sobre la cinta de almacenamiento y transporte, mediante el dispositivo de agarre de la herramienta que hay en la unidad de trabajo superior.
- -
- Medición de las herramientas recambiadas con un palpador de medición recambiado en el husillo de trabajo superior o mediante un palpador de medición dispuesto en el carro de movimientos en cruz superior, que se puede colocar en el espacio de trabajo.
La reivindicación 30 describe una célula de
mecanizado para la construcción de un sistema de mecanizado
multifuncional de seis ejes para el mecanizado completo de una
pieza de trabajo en dos sujeciones, con carro de movimientos cruz
multifuncional de tres ejes, con una unidad de husillo con eje C y
una unidad de trabajo multifuncional inferior y con eje E para
girar, y con una unidad de husillo con eje F.
Las funciones, consideradas siempre desde la
unidad superior son:
- -
- Agarre y sujeción de una pieza en bruto y colocación de una pieza acabada en la zona de carga y descarga con el dispositivo de sujeción (plato que hay en la unidad de trabajo superior).
- -
- Mecanizado en cinco lados en todas las posiciones angulares para todos los procesos de mecanizado imaginables por desprendimiento de viruta o parcialmente también sin desprendimiento de viruta tales como alisado, rodadura, calibrado, soldadura láser, etc.
- -
- Medición de las piezas de trabajo con palpador de medición dispuesto en el cuerpo básico.
- -
- Toma de las piezas de trabajo mediante dispositivos de agarre de herramienta que están fijados en la unidad superior, del husillo de trabajo inferior y transferencia a la cinta de almacenamiento, y viceversa.
- -
- Medición de las herramientas inferiores recambiadas con el palpador de medición dispuesto en el carro de movimientos en cruz superior, que se puede colocar en el espacio de trabajo.
- -
- Toma de la tapa de protección del dispositivo de sujeción de la unidad de trabajo inferior mediante el dispositivo de agarre de herramientas de la unidad superior, y transferencia a la cinta de almacenamiento, y viceversa.
- -
- Cambio de sujeción de la herramienta semifabricada al dispositivo de sujeción de la unidad de trabajo inferior.
- -
- Cubrimiento del plato de sujeción de herramienta superior mediante toma directa de la placa de sujeción de la cinta de almacenamiento, y viceversa.
- -
- Cambio de herramientas de mecanizado en el husillo de trabajo superior directamente desde la cinta de almacenamiento a la zona de carga y descarga, y entrega de nuevo a ésta.
- -
- Medición de las herramientas recambiadas en el husillo de trabajo superior, con el palpador de medición dispuesto en el cuerpo básico.
- -
- Mecanizado de las superficies de la pieza todavía sin mecanizar, que está sujeta en el husillo de trabajo inferior. Son asimismo posibles todos los procesos de mecanizado citados.
- -
- Medición de piezas que están sujetas en el husillo de trabajo inferior, con el palpador de medición dispuesto en el carro de movimientos en cruz superior, que se puede colocar en el espacio de trabajo.
- -
- Toma de la pieza de trabajo acabada de la unidad de trabajo inferior y transferencia a la cinta de almacenamiento.
De la reivindicación 31 se puede extraer una
célula de mecanizado para la construcción de un sistema de
mecanizado multifuncional, con siete ejes, para el mecanizado
completo de una pieza de trabajo en dos sujeciones con carro de
movimientos en cruz multifuncional de cuatro ejes con eje D, con una
unidad de husillo con eje C y una unidad de trabajo multifuncional,
inferior, con un eje E para girar y una unidad de husillo con eje
F.
Las funciones, consideradas siempre desde la
unidad superior son:
- -
- Agarre y sujeción de una pieza en bruto y colocación de una pieza acabada en la zona de carga y descarga con el dispositivo de sujeción (plato en la unidad de trabajo superior).
- -
- Mecanizado de cinco lados en todas las posiciones angulares para todos los procesos de mecanizado imaginables con desprendimiento de viruta, así como parcialmente también sin desprendimiento de viruta, tales como alisado, rodadura, calibrado, soldadura láser, etc.
- -
- Medición de la pieza de trabajo con un palpador de medición dispuesto en el cuerpo básico.
- -
- Toma de herramientas mediante dispositivos de agarre de herramienta que están fijados en la unidad superior, del husillo de trabajo inferior y transferencia al almacén de herramientas y viceversa.
- -
- Medición de las herramientas inferiores recambiadas con el palpador de medición dispuesto en el carro de movimientos en cruz superior, que se puede colocar en el espacio de trabajo.
- -
- Toma de la tapa de protección del dispositivo de sujeción de la unidad de trabajo inferior mediante el dispositivo de agarre de herramienta de la unidad superior y transferencia a la cinta de almacenamiento y viceversa.
- -
- Cambio de sujeción de la pieza semiacabada al dispositivo de sujeción de la unidad de trabajo inferior.
- -
- Cubrimiento del plato de sujeción de la pieza de trabajo superior mediante toma directa de la tapa de protección de la cinta de almacenamiento, y viceversa.
- -
- Cambio de herramientas de mecanizado en el husillo de trabajo superior, directamente desde la cinta de almacenamiento, a la zona de carga y descarga y entrega de nuevo a ésta.
- -
- Medición de las herramientas recambiadas en el husillo de trabajo superior, con el palpador de medición dispuesto en el cuerpo básico.
- -
- Mecanizado de superficies de la pieza de trabajo todavía sin mecanizar, que está sujeta en el husillo de trabajo inferior. Son asimismo posibles todos los procesos de mecanizado citados.
- -
- Medición de piezas que están sujetas en el husillo de trabajo inferior, con el palpador de medición dispuesto en el carro de movimientos en cruz superior, que se puede colocar en el espacio de trabajo.
- -
- Toma de la pieza acabada de la unidad de trabajo inferior y transferencia a la cinta de almacenamiento.
En las reivindicaciones 32 a 37 se describen
formas de realización ventajosas.
La célula de mecanizado se puede completar
mediante un dispositivo para la sujeción de piezas y un dispositivo
para la sujeción de herramientas combinado. Este sirve para su
utilización dentro de las unidades de mecanizado superior e
inferior multifuncionales, que constan de un plato de varias garras
que sujeta concéntricamente, o de un plato de sujeción especial
configurado arbitrariamente, con un alojamiento para herramienta en
el centro. Ambos elementos de sujeción (herramienta y plato de
sujeción) se accionan mediante un tirante. Una tapa de protección
impide, al utilizarse como dispositivo de sujeción de herramienta,
el ensuciamiento de las garras de sujeción de la pieza de trabajo.
De este modo se combinan un plato de sujeción y un alojamiento para
herramienta, accionando a ambos un tirante.
Es posible sin modificaciones una utilización
alternativa como plato de sujeción de piezas o alojamiento de
herramientas, dándose la posibilidad de cambiar el plato o de
utilizar alojamientos para herramientas especiales en la unidad de
trabajo multifuncional.
La célula de mecanizado se puede además completar
mediante una unidad de trabajo multifuncional con varias
herramientas fijas y un husillo de trabajo alojado descentrado.
Toda la unidad gira gobernada por control numérico computerizado y
el husillo de trabajo puede así pues trabajar con su eje de giro
(eje E) en un ángulo cualquiera. El husillo de trabajo se acciona
sin escalonamiento mediante un motor del tipo AC incorporado o
situado por fuera. El husillo de trabajo puede tener un dispositivo
de sujeción para piezas de trabajo y herramientas combinado, para
la acogida opcional de herramientas y piezas de trabajo. El husillo
de trabajo tiene un eje (eje F) gobernado por control numérico
computerizado.
En el estado de la técnica están previstas
unidades por separado en carros de trabajo por separado o de un
carro de trabajo común, o revólveres con herramientas rotativas
para trabajos generalmente subordinados. La duración de estas
herramientas es frecuentemente pequeña.
Mediante la invención se da el caso de la
combinación de un valioso husillo de trabajo con un revolver de
discos múltiple en un eje. El husillo de trabajo alojado
descentrado posibilita la utilización de un husillo antepuesto con
una carrera Z favorablemente corta. En este caso es posible una
utilización combinada del husillo de trabajo, y concretamente este
husillo puede estar previsto una vez como soporte de piezas de
trabajo y una vez como soporte de herramientas.
De este modo es posible mecanizar en acabado
todas las piezas en un sistema (máquina).
Esto es especialmente ventajoso al mecanizarse a
partir de material macizo, por ejemplo, en la construcción de
prototipos, ya que no se necesitan dispositivos caros.
Además es posible el empleo de herramientas
estándar y platos normales.
Se puede mecanizar piezas rotacionalmente
simétricas como también cúbicas.
Es posible la utilización de platos de cuatro
garras, de platos de dos garras y de dispositivos de sujeción
especiales.
Cuando se emplean garras blandas éstas se pueden
mecanizar desde el plato situado enfrente en cada caso y con una
precisión correspondientemente alta.
En el centro de mecanizado según la invención se
puede integrar una cinta de almacenamiento con cinta de transporte
para piezas de trabajo y herramientas. Para las piezas de trabajo
se pueden utilizar arrastres de prisma, paletas, que estén
adaptadas a la forma de las piezas, o paletas de sujeción u otros
arrastradores dependientes de la forma de la pieza.
Para herramientas existe la posibilidad de
equipar paletas de herramientas con herramientas que pueden estar
colocadas hacia abajo y hacia arriba.
Las cintas pueden ser de ejecución sencilla o
doble, marchando paralelas o individualmente dispuestas alrededor de
la máquina o pasando a través de la máquina.
Debido a la fricción entre el apoyo fijo y la
pieza o la paleta, el arrastrador mantiene segura en su posición a
la pieza o bien a la paleta, al frenar y al estar parada. La cinta
transportadora al prepararse se ajusta al respectivo diámetro de la
pieza mediante una sencilla regulación en el accionamiento.
De este modo resulta una cinta transportadora
universal, exenta de reequipamiento en gran medida, con
posicionamiento de las piezas de trabajo y herramientas, para el
agarre y la sujeción en el plato o bien en el alojamiento para la
herramienta, en combinación con una sencilla estación de apriete que
consta de piezas de chapa para la exacta colocación de las piezas
de trabajo o herramientas en el plato.
Hasta ahora se transportan normalmente, por
ejemplo, en óvalo, paletas con rodillos o zapatas de deslizamiento
sobre las cuales se coloca una pieza en su centro. Hay una
multiplicidad de cintas de cadena y de avance intermitente, pero
ningún sistema en el que un prisma de transporte ponga una pieza
redonda con su centro en el centro de la posición de transferencia,
mediante una detención posicionada. En las realizaciones conocidas
se tendrían que disponer dispositivos individualizadores o
dispositivos apropiados, para posicionar la pieza en el centro.
En la célula de mecanizado según la invención se
puede integrar también un recambio automático de las herramientas
desgastadas, así como el cambio de las herramientas y de los
dispositivos de sujeción, al efectuarse el reequipamiento.
Las herramientas se preparan sobre la cinta de
almacenamiento y transporte en paletas de cambio. Las paletas mismas
se ponen, en caso necesario en lugar de las piezas de trabajo sobre
la cinta, se centran mediante la cadena de prismas y se siguen
moviendo intermitentemente.
La pinza de agarre de herramientas que hay en el
carro de movimientos en cruz multifuncional, agarra la primera
herramienta desgastada del portaherramientas y la pone en la
primera paleta de alojamiento vacía sobre la cinta de
almacenamiento.
Luego se pone la primera nueva herramienta en el
portaherramientas, en la posición que ha quedado precisamente
libre. La segunda herramienta desgastada se agarra y se pone en la
paleta que ha quedado previamente libre. El proceso se repite hasta
que se han recambiado todas las herramientas desgastadas. Las
herramientas desgastadas, con las paletas, se toman de la cinta con
el fin de dejar ésta libre para piezas de trabajo.
Las herramientas no ajustadas previamente se
miden mediante un palpador de medición asimismo cambiable en la
unidad de trabajo superior, o existente. Las dimensiones de la
herramienta se memorizan automáticamente en el mando de la
máquina.
Para la primera medición de las posiciones de los
alojamientos de herramienta y para la comprobación de colisiones, se
puede recambiar en lugar de una herramienta un patrón de calibrado
y medir con el palpador de medición, depositándose la nueva
posición básica del alojamiento de herramienta en los datos de la
máquina.
De este modo resulta un sistema de cambio de
herramientas sencillo, dándose la posibilidad de un reajuste de lo
más sencillo después de colisiones.
En esta realización se efectúa un cambio de
herramienta de modo sencillo automáticamente, sin caros almacenes de
herramientas y sin brazo de cambio de herramienta, sino sólo con una
pinza de agarre. Mediante superposición de las herramientas sobre
la cinta de transporte de piezas se necesita sólo el espacio que
necesitan las herramientas.
Los cambiadores de herramientas y los almacenes
actuales son unidades caras, voluminosas, que perjudican mucho
frecuentemente la manejabilidad de la máquina.
En la célula de mecanizado según la invención se
pueden integrar también sistemas de soporte de herramientas.
Se puede emplear un portaherramientas de bloque,
puesto sobre el cuerpo básico, en lugar de un revolver de discos
múltiple. En el caso de alojamientos para herramientas individuales
para operaciones de mecanizado sencillas, se pueden utilizar
herramientas fijas en combinación con dispositivos de sujeción de
piezas de trabajo rotativas en la unidad de trabajo superior, para
tornear y taladrar, o herramientas rotativas para taladrar y fresar
también para mecanizados descentrados, así como cabezales de
taladrar de varios husillos.
Además para sistemas con dos o más ejes se pueden
disponer barras de herramientas con varios alojamientos de
herramienta linealmente en la dirección X sobre el centro del
husillo y/o paralelamente a éste, y concretamente para herramientas
fijas para tornear y taladrar o para herramientas rotativas para
taladrar en uno o varios husillos y para fresar en combinación con,
en caso dado, también con varias barras de herramientas para
tornear, taladrar, fresar, dispuestas paralelas con herramientas
fijas y/o rotativas para su utilización en sistemas a partir de
cuatro ejes.
Se pueden utilizar revólveres, superpuestos sobre
el cuerpo básico con eje de giro que discurre paralelo al eje X, y
concretamente como revólveres de discos múltiple con diferentes
sistemas de alojamiento de herramienta, y tiempos cortos de giro
mediante un servomotor de corriente trifásica con lógica de
dirección. Además otros para herramientas fijas para tornear y
taladrar, rodar, y así sucesivamente, o para herramientas
accionadas en algunas estaciones para tornear, taladrar, fresar,
etc.
Se pueden emplear también revólveres dobles con
un eje de giro que discurre transversalmente con respecto al eje X,
con dos portaherramientas paralelos, uno de ellos para herramientas
fijas para tornear o similares, y el segundo para herramientas
accionadas de mayor potencia de accionamiento para taladrar y
fresar, en caso dado también para la utilización de cabezales de
taladrar de varios husillos.
En las reivindicaciones 38 a 45 se describen
otras formas de realización ventajosas. En lo referente a las
propiedades y efectos ventajosos que se logran mediante las
características de estas reivindicaciones, se remite a la siguiente
descripción de los ejemplos de realización.
En el dibujo se ilustra la invención, en parte
esquemáticamente, en ejemplos de realización.
La figura 1 muestra una célula de mecanizado
según la invención;
la figura 2 muestra una célula de mecanizado
según la invención, en representación explosionada en
perspectiva;
la figura 3 muestra la célula de mecanizado que
se ve en la figurar 2, en representación en perspectiva y
parcialmente partida;
las figuras 4 a 17 muestran células de mecanizado
en diferentes situaciones de mecanizado;
la figura 18 muestra otra célula de mecanizado
parcialmente en alzado;
la figura 19 muestra una vista en planta de la
figura 20, completada mediante un almacén de herramientas;
la figura 20 muestra parcialmente en sección una
vista en el sentido de la flecha A de la figura 19;
la figura 21 muestra una forma de realización
según la figura 20, estando equipado un revolver con una
herramienta accionada;
la figura 22 muestra una forma de realización
según la figura 4, estando equipado el husillo motor con un cabezal
de refrentar de control numérico computerizado (CNC);
la figura 23 muestra una vista en planta de la
figura 22;
la figura 24 muestra un plato de sujeción según
la invención, en parte en sección longitudinal y en parte en
alzado;
la figura 25 muestra una vista frontal de la
figura 24;
la figura 26 muestra sobre una cinta de prismas
paletas de herramientas equipadas con herramientas diferentes;
la figura 27 muestra una taladradora y dos tornos
que se han construido a partir d equipos de construcción según la
invención, reunidos formando una línea de transferencia;
la figura 28 muestra varias células de
mecanizado, reunidas formando una línea de transferencia;
la figura 29 muestra un contenedor configurado
como contenedor de energía, en otra forma de realización de la
invención;
la figura 30 muestra la célula de mecanizado en
posición de agarre para una pieza de trabajo;
la figura 31 muestra la posición de mecanizado
del husillo motor de la célula de mecanizado que se ve en la figura
30;
la figura 32 muestra la medición de una pieza de
trabajo en la célula de mecanizado que se ve en las figuras 30 y
31;
la figura 33 muestra la medición de una pieza de
trabajo en la célula de mecanizado que se ve en las figuras 30 y
31, estando el palpador girado hacia dentro al espacio de
trabajo;
la figura 34 muestra la colocación de la pieza de
trabajo mecanizada sobre una cinta de almacenamiento y
\hbox{transporte.}
En la figura 1 se ilustra una máquina de
mecanizado construida a partir de un equipo de construcción según
la invención, que se describe más adelante, en su empleo en una
célula de mecanizado 1 de control numérico computerizado (CNC),
también denominada centro de mecanizado. Los distintos componentes
principales del equipo de construcción según la invención se pueden
ver especialmente en las figuras 2 y 3. Este equipo de construcción
consta esencialmente de un contenedor de energía 2, de un husillo
motor 3, de una cubierta de chapa 4, de un carro de movimientos en
cruz 5 y de un cuerpo básico de la máquina 6.
El contenedor de energía 2 está configurado como
construcción de chapa sin soportes que una vez premontado
completamente se pone sobre la máquina fundamental montada en
acabado y se fija con pocos tornillos. El contenedor de energía 2
contiene el armario de distribución completamente instalado con
conexiones para los consumidores, preconfeccionadas, que salen al
exterior. Los cables 7 individuales así como las tuberías
hidráulicas y/o de alimentación de aire (figuras 3 y 20) se tienden
en cajas abiertas 8 y cuelgan en bucles hacia abajo, de manera que
éstas pueden seguir los movimientos del husillo motor 3 y del carro
de movimientos en cruz 5. Los cables 7 están unidos mediante
enchufes con los distintos consumidores, de manera que los
acoplamientos se pueden soltar muy fácilmente, pero también
restablecer de nuevo.
En el armario de distribución está previsto un
equipo de refrigeración no representado para la refrigeración del
husillo y del armario de distribución, mientras que debajo del
armario de distribución se encuentra la alimentación hidráulica y
neumática (no representado). Los tubos flexibles para agua, aire o
hidráulicos (no representados) se conducen, al igual que los cables
eléctricos 7 en bucles hasta los consumidores, como se ha descrito
en relación con los cables 7.
El contenedor de energía 2 se une con la máquina
fundamental al concluir el montaje, al igual que una carrocería en
un automóvil, de manera que resulta el aspecto exterior que se ve
en la figura 1. A continuación se conectan los consumidores y la
máquina queda prácticamente lista para el funcionamiento. Esto da
como resultado un procedimiento que ahorra tiempo, es económico, con
consumo mínimo de material.
El husillo motor 3 consta de un motor 10, no
representado detalladamente, que circunda concéntricamente al
husillo 9 y que en la forma de realización representada es un motor
trifásico muy dinámico, exento de mantenimiento y con frecuencia
regulada, con una potencia de desprendimiento de viruta de, por
ejemplo, 10/16 Kw con
\hbox{100/40% ED.}
El husillo motor 3 está dispuesto en una unidad
de soporte 11 que está configurada en forma de placa y está unida
positivamente con la carcasa del motor mediante varias costillas
12, 13 (figuras 2, 3).
La unidad de soporte 11 está unida firmemente
mediante tornillos o similares con zapatas de guía 14, 15 y 16, 17
del mismo tamaño, dispuestas distanciadas entre sí, y está guiada
en el plano vertical en rieles de guía 18, 19 del carro de
movimientos en cruz 5.
En la forma de realización que se ve en las
figuras 2 y 3, la unidad del cabezal que consta del husillo motor 3
y el carro de movimientos en cruz 5 está realizada de dos ejes.
Esto significa que el carro de movimientos en cruz 5 se puede
desplazar por control numérico computerizado en el plano horizontal,
en la dirección del eje X - X, y el husillo motor 3 en el plano
vertical en la dirección del eje Z - Z. Para llegar a las
diferentes zonas con el eje X (horizontal) la carrera para el
husillo es de 560 mm. Cortos tiempos secundarios al efectuarse el
cambio de herramienta y al aproximarse el palpador de medición, se
consiguen también en este caso mediante una alta velocidad del
avance rápido.
Husillo motor del tamaño de cabezal 4.
Diámetro del cojinete delantero 75 mm.
Número de revoluciones 8000 por minuto.
Alta rigidez del husillo 9 mediante cojinetes de
precisión.
Rodamientos de bolas de contacto angular delante
y rodamientos de rodillos cilíndricos detrás.
Todos los cojinetes tienen engrase de por
vida.
Mediante la construcción termosimétrica de la
unidad del cabezal del husillo 3, 5 y mediante el sistema de
refrigeración, resulta una precisión constante.
El carro de movimientos en cruz 5 se acciona
mediante un motor trifásico de reacción rápida, exento de
mantenimiento, con frecuencia regulada. Este accionamiento impulsa
al carro de movimientos en cruz 5 mediante husillos roscados a
bolas rodantes, rectificados con alta precisión. En el eje X está
incorporado un sistema de medición lineal encapsulado y en el eje Z
un sistema de medición rotativo. Ambos sistemas de guía están
dispuestos por fuera del espacio de trabajo. Esto se explicará
detalladamente más adelante.
El carro de movimientos en cruz 5 presenta en
cada lado zapatas de guía 20, 21, 22 y 23 del mismo tamaño,
distanciadas (figura 2).
Las zapatas de guía 20 a 23 están unidas con el
cuerpo del carro de movimientos en cruz 5 mediante tornillos o
similares, pero se pueden desmontar.
Las zapatas de guía 20, 21 y 22, 23 están guiadas
en rieles de guía 24 y 25 dispuestos paralelos y distanciados entre
sí. Tanto estas guías para el carro de movimientos en cruz 5, como
también las guías 18 y 19 para la unidad de soporte 11 con el
husillo motor 3 y las zapatas de guía 14, 15, 16 y 17, pueden estar
dotadas, por ejemplo, con guías lineales de rodillos, pretensadas,
de alta precisión, cuyo coeficiente de fricción es más de diez
veces menor que en las guías deslizantes convencionales. Este
sistema garantiza una alta precisión y alta dinámica.
El husillo motor 3 y el carro de movimientos en
cruz 5 están equipados en los dos ejes con alimentaciones de
energía dispuestos suspendidos. Estos están construidos
sencillamente, están exentos de mantenimiento y dispuestos por fuera
de la zona de las virutas.
El cuerpo básico 6 es de hormigón de resina de
reacción y presenta en la forma de realización que se ve
especialmente en las figuras 3 y 4, una forma de H en una sección
transversal octogonal que pasa por su eje longitudinal y tiene de
este modo una base estable para los grupos constructivos puestos
encima, es decir para el contenedor de energía 2, el husillo motor
3, la cubierta de chapa 4 y el carro de movimientos en cruz 5.
Entre las paredes laterales 26 y 27 (figuras 2,
3) de la parte superior de la "H" del cuerpo básico 6 sientan
las bases de fijación para el sistema de herramientas y los
palpadores de medición 47.
El cuerpo básico 6 descansa sobre cuatro patas de
máquina 28 que están dispuestas en las esquinas del cuerpo básico 6
y que se pueden desatornillar, por ejemplo, para el transporte de
la máquina con una carretilla elevadora de horquilla o similares en
naves de trabajo de poca altura y por puertas.
Los escotes, sobre todo en la zona de virutas y
de refrigerante, están protegidos mediante una chapa conformada 29
que está empotrada por colada en el hormigón de resina de reacción
del cuerpo básico 6.
Están previstos otros dos escotes 30 y 31 para el
retorno de la cinta de almacenamiento y transporte, no representada
en las figuras 1 a 3, en una posible variante (figuras 19 y
20).
Los rieles de guía 24 y 25 están dispuestos en el
lado superior de las paredes laterales 26 y 27 del cuerpo básico 6
que discurren verticales y paralelas entre sí.
Un espacio de trabajo 34 y una zona de medición
35 están comprendidos por las paredes laterales 26 y 27 que
constituyen los brazos de la U y por el alma 37 dirigido al fondo,
unido positivamente con las paredes laterales 26 y 27, así como una
pared trasera 38 (figura 2) unida asimismo positivamente con las
paredes laterales 26 y 27. De este modo el espacio formado mediante
el cuerpo básico 6 está abierto sólo hacia arriba y hacia delante.
Hacia arriba este espacio se cubre mediante el carro de movimientos
en cruz 5 con la cubierta de chapa 4, mientras que en el lado
delantero está dispuesta una zona de carga y de descarga 39 con un
rollo de cierre 40.
Por la zona de carga y de descarga 39 pasa una
cinta de almacenamiento y transporte 41 sinfín (figura 1), sobre la
que están dispuestas las piezas de trabajo 42. Sobre la cinta de
almacenamiento y transporte 41 se pueden encontrar también
herramientas.
El cuerpo básico 6 sirve también del modo y
manera que se describen a continuación para el alojamiento de
portaherramientas y revólveres, como unidad estacionaria. Esto
permite largos tiempos de duración de la herramienta; por ejemplo,
del 30 al 50% más que hasta ahora.
Además el cuerpo básico 6 posibilita la fijación,
que se describe a continuación, de una unidad de trabajo inferior
multifuncional o de un revolver doble en las dos paredes laterales
26 y 27. De este modo resulta una sencilla cobertura del espacio de
trabajo con poco requerimiento de espacio, en dependencia de las
dimensiones máximas de las piezas de trabajo a mecanizar.
La forma de H permite llevar los rieles de guía
24 y 25 del carro de movimientos en cruz 5 mucho más hacia delante,
por encima de la posición de mecanizado. De este modo resulta una
base estable para el carro multifuncional. La cubierta de la
máquina consta de la cubierta de chapa 4 fija que está fijada por
debajo al carro de movimientos en cruz 5 y cierra por arriba un
espacio de trabajo bien cerrado.
La chapa conformada 29 empotrada por colada,
protege al cuerpo básico de la máquina 6 en la zona de las virutas y
del refrigerante.
El espacio de trabajo 34 está cerrado en el lado
delantero, hacia la zona de carga y descarga 39 mediante una puerta
43 móvil en un plano vertical. En el lado diametralmente opuesto el
espacio de trabajo 34 está cerrado asimismo herméticamente con
respecto a la zona de medición 35 mediante otra puerta 44.
Las virutas caen hacia abajo a un transportador
de virutas 45 desde donde éstas se transportan hacia fuera a un
carro de virutas 46 (figura 18). De este modo el espacio de trabajo
34 está separado de forma absolutamente hermética de la zona de
carga y de descarga 39 y de la zona de medición 35.
En una solución alternativa, a diferencia de la
representación de las figuras 1 a 3, pueden estar asociados al
carro de movimientos en cruz 5 adicionalmente al eje X y Z, también
una corredera 111 para formar un eje Y y/o un eje C (figura 3),
como se representa en relación con las formas de realización de las
figuras 18 a 20 en las cuales el carro de movimientos en cruz 5 va
guiado en el eje Y en dos rieles de guía 100, 101 distanciados.
Con el número de referencia 47 se designa un
palpador de medición que está dispuesto sobre una unidad revolver 48
y un portaherramientas 50 con eje 49 horizontal. El
portaherramientas 50 lleva en su contorno varias herramientas, por
ejemplo cuchillas 51 y brocas 52. Con 53 se designa un motor de
accionamiento para la unidad revolver 48.
El husillo motor 3 es móvil por motor en la
dirección del eje Z y presenta en su extremo inferior un plato de
sujeción 54 para recibir piezas de trabajo 42 de la cinta de
almacenamiento y transporte 41.
El husillo motor 3 penetra en la cámara de
trabajo 34 por un taladro 56 (figura 2) que hay en la cubierta de
chapa 4, adaptado en sus dimensiones exteriores. En su superficie
lateral exterior 57 el husillo motor 3 está hermetizado mediante
una junta, no representada, de manera que también en este lugar el
espacio de trabajo 34 está hermetizado hacia fuera a prueba de
suciedad y de humedad.
Todos los movimientos del husillo motor 3, del
carro de movimientos en cruz 5, de las herramientas 51, 52 y, en
caso dado, del palpador de medición 47, así como la acogida y
transporte de piezas de trabajo y herramientas, están incluidos en
el control numérico computerizado de la máquina (CNC).
La cinta de almacenamiento y transporte 41 puede
estar realizada exenta de reajuste. Sobre esta cinta de
almacenamiento y transporte 41 el husillo motor 3 realizado como
husillo de coger y dejar, deja una pieza de trabajo 55 mecanizada,
tras lo cual la cinta de almacenamiento y transporte 41 avanza un
paso y a continuación se agarra la siguiente pieza en bruto 103. La
cinta de almacenamiento y transporte 41 pude estar realizada como
cinta de avance intermitente con prismas de transporte. La
distancia de los prismas de transporte y así pues la capacidad de
almacenamiento se rige según el diámetro del plato de sujeción que
se utilice (mayor diámetro del plato de sujeción = mayor distancia
de los prismas de transporte). Las piezas de trabajo en bruto 103
se posicionan en el centro para ser tomadas por el husillo motor 3.
En el subprograma de control numérico se definen diferentes
alturas de las piezas de trabajo. Un buen contacto de la pieza de
trabajo en el medio de sujeción se garantiza mediante una unidad de
apriete que hay en la cinta de almacenamiento y transporte 41. Con
este objeto el husillo motor 3 se lleva en contra de la unidad de
apriete con efecto de resorte. Por ejemplo, pueden entrar en
consideración las siguientes dimensiones para las piezas de
trabajo:
Diámetro de la pieza de trabajo 130 mm.
Altura de la pieza de trabajo 75 mm.
Naturalmente la invención no está limitada a este
tipo de dimensiones.
El funcionamiento de las formas de realización
ilustradas en las figuras 1 a 17 es el siguiente:
El husillo motor 3 en el torno automático con
husillo de coger y dejar es especialmente apropiado además de para
las operaciones de torneado, también para realizar el cambio de
pieza de trabajo en, por ejemplo, solo cinco segundos. Para esto se
necesita, además del torno automático, solo una cinta de
alimentación y evacuación de piezas de trabajo sencilla y económica,
en la forma de una cinta de almacenamiento y transporte 41.
Mediante programación de la unidad del cabezal 3, 5 los parámetros
de la pieza de trabajo se pueden utilizar para la carga y descarga
de las piezas de trabajo 103, 55. Todos los movimientos para la
carga y descarga del husillo 3, para el arranque de viruta, así como
para medir la pieza de trabajo 55, se realizan con el husillo de
dejar y coger 3.
Sobre la cinta de almacenamiento y transporte 41
que se ve en la figura 1, se transportan las piezas de trabajo 103 a
mecanizar y las piezas de trabajo 55 mecanizadas en acabado. Se
supone que la máquina de mecanizado se encuentra en la posición que
se ve en la figura 4, estando ya abierta la puerta 43, es decir en
la posición en la que se encuentra completamente bajada. Luego el
husillo motor 3 marcha hacia abajo en el sentido de la flecha Z. El
plato de sujeción 54 agarra una pieza de trabajo en bruto 103 que
se encuentra sobre la cinta de almacenamiento y transporte 41.
Luego el husillo motor 3 se mueve verticalmente
hacia arriba en el sentido de la flecha Z de la figura 5.
Según la figura 6, una vez que el husillo motor
ha cogido la pieza de trabajo en bruto 103, se desplaza en la
dirección de la flecha X, es decir horizontalmente sobre los rieles
de guía 24, 25 del cuerpo básico de la máquina 6, moviéndose el
carro de movimientos en cruz 5 hasta que el husillo motor 3 con la
pieza de trabajo en bruto 103 cogida se encuentra en el espacio de
trabajo 34 (figura 7). La puerta 43 se mueve a la posición cerrada,
es decir verticalmente hacia arriba. Luego se efectúa el mecanizado
de la pieza de trabajo 42 mediante la cuchilla 51 (figura 8).
Una vez acabada esta operación el husillo motor 3
se mueve hacia arriba en el sentido de la flecha Z (figura 9).
El carro de movimientos en cruz 5 se sigue
moviendo a continuación en el sentido de la flecha X de la figura
10, y concretamente hasta que la pieza de trabajo 42 sujeta por el
husillo motor 3 se encuentra en una posición en la que puede entrar
en acción la broca 52 (figura 9) girada entre tanto a la posición
de mecanizado mediante la unidad revolver 48.
Según la figura 11 el husillo motor 3 se desplaza
hacia abajo en el sentido de la flecha Z y al hacer esto completa
el proceso de mecanizado en la pieza de trabajo 42.
A continuación, según la figura 12 el husillo de
la pieza de trabajo se desplaza hacia arriba en el sentido de la
flecha Z, la puerta 44 se abre completamente para la zona de
medición 35, de manera que según la figura 13 el carro de
movimientos en cruz 5 con el husillo motor 3 y la pieza de trabajo
55 se pueden mover hasta el palpador de medición 47 montado sobre
la unidad revolver 48. Se pueden asignar varios programas de
medición al control numérico computerizado de la máquina (CNC). Así
pues es posible medir inmediatamente después de un cambio de
herramienta. Además es posible medir durante la producción en marcha
piezas determinadas, por ejemplo, cada décima y cada decimosegunda
pieza de trabajo.
Una vez que ha concluido el proceso de medición
el husillo motor 3 se desplaza de nuevo hacia arriba en el sentido
de la flecha Z (figura 14), y el carro de movimientos en cruz 5 se
desplaza de nuevo hacia delante en el sentido de la flecha X
(figura 15). La fuerza 44 que cierra la zona de medición 35 con
respecto al espacio de trabajo 34, marcha a su posición cerrada
(figura 15). El husillo motor 3 se desplaza hacia abajo en el
sentido de la flecha Z según la figura 16 y deja la pieza de
trabajo 55 mecanizada sobre la cinta de almacenamiento y transporte
41, y marcha hacia arriba a una posición en la que éste, según la
figura 17, está predispuesto para coger una nueva pieza de trabajo
103, sin mecanizar, tras lo cual se puede repetir el ciclo de
mecanizado.
Debido a que la zona de carga y descarga 39, el
espacio de trabajo 34 y la zona de medición 35 están dispuestos
unos tras otros en la dirección X, resulta un curso de la máquina
sin perturbaciones. Esta separación consecuente de estas tres zonas
33, 34 y 35 impiden que se produzcan problemas de virutas, al
efectuarse la carga y descarga de las piezas de trabajo 103 y 55
respectivamente, o al efectuarse la medición. Las piezas de trabajo
103 o bien 55 dispuestas suspendidas contribuyen a una evacuación
óptima de las virutas.
El concepto del control de la máquina de
mecanizado representada en las figuras 1 a 17 se ha ejecutado de
manera que se emplea un sencillo panel de control de la máquina con
los elementos de manejo necesarios para la producción.
Para el cambio de preparación para una nueva
pieza de trabajo, se emplea un pupitre de manejo móvil sobre ruedas
con pantalla, teclado alfanumérico y teclas individuales que se
unen por cable y enchufes con el control de la máquina.
Cuando se utilizan varias máquinas esta técnica
es más económica que un pupitre de manejo valioso para cada máquina.
Además el operario de la máquina (no el preparador) tiene para el
ciclo de producción una superficie de manejo más fácil de
dominar.
Entrada manual a través de teclado completo
alfanumérico.
Reaproximación al contorno.
Apoyo para el manejo mediante siete teclas
individuales mediante un menú de teclas individuales.
Desplazamiento convencional simultáneo en dos
ejes.
Avance automático del grupo a un punto de
interrupción.
Marcha de comprobación del programa, sin máquina
o sólo en ejes individuales.
Memoria del programa de pieza por control
numérico de 16 Kbyte.
Compensación de los radios de corte.
Entrada del programa simultáneo con la
elaboración del programa.
Programación directa de los radios de
círculo.
Programación de la referencia y las dimensiones
incrementales.
Técnica de subprograma.
Técnica de parámetros.
1000 R parámetros.
Cálculo de parámetros.
Comparación de parámetros.
Función de carga para parámetros.
Función de cálculo trigonométrico y
aritmético.
Sensibilidad de entrada: 0,001 mm
Rutinas de seguridad constantemente activas para
círculos de medición, sujeción, almacenamientos e interruptores
finales.
Diagnóstico de interfaces.
Textos de alarma de control numérico y la máquina
o bien ordenador lógico programable, en la pantalla.
Indicaciones de estados internos del ordenador
lógico programable.
Vigilancia del contorno.
Vigilancia del husillo.
En la forma de realización de las figuras 18 a 21
las partes que tienen la misma función se han dotado con los mismos
números de referencia que en la forma de realización de las figuras
1 a 17. En la forma de realización según las figuras 18 a 20 están
dispuestos en las paredes laterales 26 y 27 configuradas como
piezas de guía, del cuerpo básico de la máquina 6, sobre un árbol
revolver 60 accionado, dos portaherramientas dispuestos a distancia
así como paralelos entre sí para herramientas 58 fijas y
herramientas 59 rotativas. Los portaherramientas 58, 59 llevan en
su contorno varias herramientas de las cuales se han dotado con
números de referencia únicamente a la herramienta 61 (fija) y 62
(rotativa). En la configuración de las figuras 19 y 20 el cuerpo
básico de la máquina 6 está circundado en forma de anillo por una
cinta de almacenamiento de herramientas 63 en la que están
depositadas las diferentes herramientas 64, 70 en posición de
servicio, con su cono 64, de conicidad 7/24, dirigido hacia arriba o
hacia abajo. Las herramientas 64 penden o las herramientas 70 están
verticalmente en la cinta de almacenamiento de herramientas 63
(figura 26) que puede transportar arrimando intermitentemente la
respectiva herramienta necesitada. La cinta de almacenamiento de
herramientas 63 está accionada por motor e incluida asimismo en el
control numérico computerizado de la máquina.
El almacén de herramientas 63 en forma de anillo
se circunda por una cinta de almacenamiento y transporte 65 que está
accionada asimismo por motor e incluida del mismo modo en el
control numérico computerizado y sobre la que las piezas de trabajo
103 a mecanizar, del mismo o diferente tipo, y las piezas de trabajo
55 mecanizadas en acabado, se mueven intermitente mediante
accionamiento por motor de la cinta de almacenamiento y transporte
65. Las piezas 55 mecanizadas en acabado se transportan hacia
fuera, por ejemplo, mediante un transponedor no representado.
El husillo motor 3 toma una herramienta 103 de la
cinta de almacenamiento y transporte 65, ejecutando una carrera en
dirección vertical, es decir en la dirección del eje Z. Una vez
tomada la pieza de trabajo 103 el husillo motor se desplaza
verticalmente hacia arriba en la dirección del eje Z, por ejemplo,
160 mm. La puerta 43 que cierra el espacio de trabajo 34 está en
este caso abierta mediante descenso vertical, de manera que el
husillo motor con el carro de movimiento en cruz 5 puede ejecutar
una carrera en la dirección del eje X, es decir horizontal. En la
forma de realización representada esta carrera es de por ejemplo 980
mm. El husillo motor 3 con el carro de movimientos en cruz 5 se
detiene luego en la dirección de la posición 66 con la primera
sujeción, donde luego se lleva a cabo el mecanizado deseado, por
ejemplo, el taladrado de un agujero mediante una herramienta, por
ejemplo la 70. Una vez completado el proceso de mecanizado en la
primera sujeción la unidad del cabezal 3, 5 se desplaza hasta la
posición 68 en la que la pieza de trabajo 102 semiacabada se
transfiere al dispositivo de sujeción 69. El dispositivo de sujeción
68 puede acoger, por ejemplo, al cono de conicidad 7/24 de una
herramienta 64, 70. Si en la posición 68 se sujeta la pieza de
trabajo 102 mediante el dispositivo de sujeción 69, se efectúa
luego otro proceso de mecanizado mediante una herramienta 64
alojada en el dispositivo de sujeción 84.
Las herramientas necesarias se traen en cada caso
del almacén de herramientas 63 y las herramientas no necesitadas se
depositan en el almacén de herramientas 63 mediante el husillo
motor 3.
El transporte de las tapas de protección (no
representadas) para los dispositivos de sujeción que no se
necesitan, y la retirada de estas tapas de protección del
dispositivo de sujeción necesitado en cada caso, se realiza
asimismo mediante el husillo motor 3.
Después del mecanizado en acabado se abre la
puerta 44 para la zona de medición 35 y la unidad del cabezal de
husillo 3, 5 desplaza la herramienta a la zona de medición, donde
está dispuesto un palpador de medición 47 en un brazo 71 que se
puede desplazar.
En la alternativa que se ve en la figura 21 las
partes que tienen la misma función se han dotado con los mismos
números de referencia que en las formas de realización descritas
anteriormente. En este caso está prevista una unidad revolver 84
con las herramientas 51, 73 y accionamiento propio 74. De este modo
son posibles otros procesos de mecanizado.
Tal y como muestra la figura 27 es posible sin
más el encadenamiento de varias máquinas 75, 76, 77 formando una
línea de transferencia. En lugar de tres máquinas se pueden
encadenar también menos o esencialmente más máquinas. Es también
imaginable gobernar la función de todas las máquinas mediante un
ordenador central que gobierna de modo flexible la alimentación de
piezas de trabajo y de herramientas.
La figura 28 muestra otra alternativa para el
encadenamiento de varias máquinas individuales 78, 79, 80, 81, 82 y
83 formando una línea de transferencia. En este caso las diferentes
máquinas asumen diferentes procesos de mecanizado predeterminados,
después de cuya realización la pieza se transfiere en cada caso a
la siguiente máquina de mecanizado. El transporte puede tener lugar
de forma totalmente automática mediante transponedores.
Todos los dispositivos de sujeción para piezas de
trabajo y herramientas pueden estar equipados en todas las formas de
realización según las figuras 24 y 25. En este caso se trata de
dispositivos de sujeción 69, 84 combinados, con un alojamiento 85
central para el cono de conicidad 7/24 de herramientas apropiadas
64, 70, y garras de sujeción 88 que van guiadas en guías 89.
Mediante un tirante 60 se pueden accionar opcionalmente tanto los
alojamientos 85 para la herramienta como también las garras de
sujeción 88. Las garras de sujeción se cubren al emplearse el
alojamiento de herramienta. Las tapas de protección se pueden mover
y accionar del modo y manera descritos, mediante el husillo de
coger y dejar, es decir el husillo motor 3.
En las formas de realización de las figuras 18 a
21 se pueden llevar a cabo mediante gobierno apropiado del husillo
motor 3 y/o del portaherramientas revolver 50 o bien 58, 59,
también procesos de mecanizado con posiciones angulares cualquiera.
Por ejemplo, es posible hacer taladros en piezas de trabajo, que
discurren a un ángulo cualquiera en la pieza de trabajo.
En la forma de realización de las figuras 22 y 23
se han empleado para las partes que tienen la misma función los
mismos números de referencia que en la forma de realización de las
figuras 1 a 17. En este caso el husillo motor 3 está equipado con
una cabeza de refrentar 67 gobernada por control numérico
computerizado CNC. De este modo son posibles otros procesos de
mecanizado. Tal y como muestra la figura 23 la cinta de movimiento
intermitente 36 transporta las piezas de trabajo 33 por aberturas
que hay en el cuerpo básico 6 de la máquina directamente a la
posición de mecanizado. Allí se sujetan mediante un dispositivo 32
que sujeta concéntricamente, para el siguiente mecanizado mediante
la cabeza de refrentar 67 con las herramientas 87.
En las formas de realización que se ven en las
figuras 29 a 34 se han empleado para las partes que tienen la misma
función los mismos números de referencia que en las formas de
realización descritas anteriormente.
El contenedor configurado como contenedor de
energía, que se ve en la figura 29, contiene un equipamiento
eléctrico 117 apropiado, un grupo hidráulico 119, una refrigeración
central 120, un engrase central 116 con bomba, depósito de aceite y
tuberías flexibles, así como un termocambiador para el armario de
distribución 121, así como el cableado y el entubado listos para
conectarse, en caso dado con contactos de enchufe.
El contenedor que se ve en la figura 29 está
configurado aproximadamente en forma de L en la vista lateral y
presenta al menos una puerta 118 por la que se puede entrar al
interior del brazo de la L del contenedor, para, por ejemplo, el
mantenimiento de los equipos y piezas dispuestos dentro de él. De
este modo el contenedor se puede instalar en acabado
independientemente en espacio y tiempo de las restantes unidades
constructivas mecánicas del centro de mecanizado, de manera que
éste se puede llevar como unidad constructiva móvil en conjunto a
las restantes partes de la máquina y montar en éstas.
Como se puede ver en las figuras 30 a 34 el
revolver 48 con el portaherramientas 50 está dispuesto en el lado de
manejo, es decir allí donde está normalmente el operario. De este
modo resulta una buena visión del filo de la herramienta y un
cómodo cambio de la herramienta.
El husillo motor 3 está dispuesto centralmente en
el carro de movimientos en cruz 5 y se mueve en dirección vertical
en una guía 114, 115 hidrostática. Mediante la disposición central
y de este modo simétrica en lo referente a esfuerzos y a
temperaturas, resulta una alta rigidez y estabilidad a la
temperatura. La guía 114, 155 hidrostática da lugar a buenas
propiedades de amortiguación y a una calidad de fabricación más
alta.
La zona de carga y descarga 39 se encuentra
detrás del espacio de trabajo 34 en el interior del centro de
mecanizado. De este modo se acorta notablemente el tiempo de carga
y descarga.
La cinta de almacenamiento y transporte 41 pasa a
través del centro de mecanizado a la zona de carga y descarga 39
por escotes 30 (figura 2) que hay en la zona trasera del cuerpo
básico 6 de la máquina.
Para medir las piezas de trabajo 55 el palpador
de medición 47 se gira hacia dentro al espacio de trabajo 34 una
vez abierta la puerta 43 (figuras 32, 33). La zona de medición 35
ya no está dispuesta separada del espacio de trabajo, como en las
formas de realización descritas anteriormente, sino que se halla
tanto en el espacio de trabajo 34 como también en la zona de carga y
descarga 39 (figuras 32, 33).
Entre el cuerpo básico 6 de la máquina y el
armario de distribución 117 queda suficiente espacio para disponer
el equipo hidráulico 119, el equipo de engrase central 116, así
como el termocambiador 121, en el interior del centro de
mecanizado. Este espacio es accesible por puertas 118.
La célula de mecanizado se transporta completa
como una unidad. La puesta en servicio en el lugar de emplazamiento
del cliente se puede por lo tanto realizar en un tiempo
comparativamente corto.
- 1.
- Célula de mecanizado, centro de mecanizado, máquina de mecanizado
- 2.
- Contenedor de energía, contenedor
- 3.
- Husillo motor
- 4.
- Cubierta de chapa
- 5.
- Carro de movimientos en cruz
- 6.
- Cuerpo básico de la máquina
- 7.
- Cables
- 8.
- Caja abierta para cables eléctricos y tubos flexibles
- 9.
- Husillo
- 10.
- Motor
- 11.
- Unidad de soporte
- 12.
- Costillas
- 13.
- Costillas
- 14.
- Zapata de guía
- 15.
- Zapata de guía
- 16.
- Zapata de guía
- 17.
- Zapata de guía
- 18.
- Riel de guía
- 19.
- Riel de guía
- 20.
- Zapata de guía
- 21.
- Zapata de guía
- 22.
- Zapata de guía
- 23.
- Zapata de guía
- 24.
- Rieles de guía, guía
- 25.
- Rieles de guía, guía
- 26.
- Pared lateral
- 27.
- Pared lateral
- 28.
- Pata de la máquina
- 29.
- Chapa conformada
- 30.
- Escote
- 31.
- Escote
- 32.
- Dispositivo de sujeción
- 33.
- Pieza de trabajo
- 34.
- Espacio de trabajo
- 35.
- Zona de medición
- 36.
- Cinta intermitente para las piezas de trabajo
- 37.
- Alma
- 38.
- Pared trasera
- 39.
- Zona de carga y descarga
- 40.
- Rollo de cierre
- 41.
- Cinta de almacenamiento y transporte, unidad de almacenamiento y transporte
- 42.
- Pieza de trabajo, en general
- 43.
- Puerta
- 44.
- Puerta
- 45.
- Transportador de viruta
- 46.
- Carro de virutas
- 47.
- Palpador de medición
- 48.
- Unidad revolver
- 49.
- Eje, horizontal
- 50.
- Portaherramientas
- 51.
- Cuchilla
- 52.
- Broca
- 53.
- Motor de accionamiento para unidad revolver 48
- 54.
- Plato de sujeción
- 55.
- Pieza de trabajo mecanizada en acabado
- 56.
- Taladro
- 57.
- Superficie lateral exterior del husillo motor 3
- 58.
- Portaherramientas para herramientas fijas
- 59.
- Portaherramientas para herramientas accionadas
- 60.
- Árbol
- 61.
- Herramienta fija
- 62.
- Herramienta rotativa
- 63.
- Cinta de almacenamiento de herramientas
- 64.
- Herramienta suspendida con alojamiento de cono 7/24
- 65.
- Cinta de almacenamiento y transporte
- 66.
- Posición
- 67.
- Cabeza de refrentar
- 68.
- Posición
- 69.
- Dispositivo de sujeción, combinado
- 70.
- Herramienta puesta verticalmente con alojamiento de cono 7/24
- 71.
- Brazo
- 72.
- Unidad de trabajo multifuncional
- 73.
- Herramienta rotativa
- 74.
- Accionamiento propio
- 75.
- Máquina de mecanizado
- 76.
- Máquina de mecanizado
- 77.
- Máquina de mecanizado
- 78.
- Máquina de mecanizado
- 79.
- Máquina de mecanizado
- 80.
- Máquina de mecanizado
- 81.
- Máquina de mecanizado
- 82.
- Máquina de mecanizado
- 83.
- Máquina de mecanizado
- 84.
- Dispositivo de sujeción combinado
- 85.
- Alojamiento de herramienta central
- 86.
- Cono de conicidad 7/24
- 87.
- Herramienta para la cabeza de refrentar
- 88.
- Garras de sujeción
- 89.
- Guías
- 90.
- Tirante
- 100.
- Rieles de guía
- 101.
- Rieles de guía
- 102.
- Pieza de trabajo semimecanizada
- 103.
- Pieza de trabajo en bruto
- 108.
- Palpador de medición recambiable
- 111.
- Corredera, carro de movimientos en cruz en tres ejes
- 112.
- Husillo motor, abajo
- 113.
- Corredera giratoria, carro de movimientos en cruz de cuatro ejes
- 114.
- Guía hidrostática
- 115.
- Guía hidrostática
- 116.
- Grupo de engrase central
- 117.
- Equipo eléctrico
- 118.
- Puerta
- 119.
- Grupo hidráulico
- 120.
- Aparato de refrigeración central
- 121.
- Termocambiador
- C.
- Eje de rotación
- D.
- Eje de giro
- E.
- Eje de giro
- F.
- Eje de rotación
- U.
- Eje de desplazamiento de la cabeza de refrentar
- X.
- Dirección de movimiento
- Y.
- Dirección de movimiento
- Z.
- Dirección de movimiento
DE-PS 24 27 148
DE-PS 27 39 087
DE-PS 34 16 660
DE-PS 863 434
DRP 735 752
DE-AS 20 13 403
DE-OS 17 52 681
DE-OS 25 10 933
DE-OS 38 24 602
DE-OS 40 12 690
US-PS 3,918,331
US-PS 3,948,121
US-PS 4,237,598
US-PS 4,369,563
US-PS 4,621,410
US-PS 4,742,739
US-PS 4,797,990
Claims (45)
1. Célula de mecanizado compuesta por grupos
constructivos, con un cuerpo básico de máquina (6) al que está
asociado un revestimiento del espacio de trabajo, y con un espacio
de trabajo (34), donde el cuerpo básico de máquina (6) rodea el
espacio de trabajo (34) al menos sobre dos lados y sirve para el
alojamiento de portaherramientas y/o revólveres como unidad
estacionaria, con un husillo principal configurado como husillo de
motor (3), guiado suspendido verticalmente, que junto con un carro
de varios ejes (5) configurado como carro de movimientos en cruz,
provisto con una chapa de cubrimiento, forma una unidad de cabezal
de husillo, estando asociadas al cuerpo básico de máquina (6) en la
parte superior las guías (24, 25) en una dirección del movimiento
para el carro de varios ejes (5) y el husillo de motor (3) sirve
para agarrar, sujetar y depositar, así como para accionar piezas de
trabajo o herramientas, y está controlado por control numérico
computerizado.
2. Célula de mecanizado compuesta por grupos
constructivos según la reivindicación 1, estando rodeado el husillo
(9) concéntricamente por su motor (10), estando el dispuesto el
mando de la máquina por control numérico computerizado por un
espacio a modo de contenedor abastecedor de energía, con
dispositivos para acumular virutas y refrigerante, una cámara de
trabajo (34), una zona (39) de carga y descarga asociada delante y
detrás al espacio (34) y una unidad de almacenamiento y transporte
(41) sobre la que están dispuestas las piezas de trabajo o las
herramientas.
3. Célula de mecanizado según la reivindicación
2, caracterizada porque al cuerpo básico de la máquina (6)
están asociadas, en su lado superior, guías (24, 25) para el carro
de movimientos en cruz (5).
4. Célula de mecanizado según la reivindicación
2, o una de las siguientes, caracterizada porque el espacio
a modo de contenedor que aloja el mando de la máquina está
configurado como contenedor de energía (2) fijado al cuerpo básico
de la máquina (6).
5. Célula de mecanizado según la reivindicación 3
ó 4, caracterizada porque entre las guías (24, 25) para el
carro de movimientos en cruz (5) están previstos en el cuerpo
básico de la máquina (6) escotes para acumular y evacuar las
virutas.
6. Célula de mecanizado según la reivindicación 1
o una de las siguientes, caracterizada porque en el carro de
movimientos en cruz (5) está fijada una cubierta de chapa (4) a la
cual atraviesa el husillo motor (3) en dirección vertical
herméticamente, con un saliente de husillo.
7. Célula de mecanizado según la reivindicación 1
o una de las siguientes, caracterizada porque en el gobierno
de la máquina por control numérico computerizado está incluido un
palpador de medición (47) para verificar la pieza de trabajo (33)
mecanizada.
8. Célula de mecanizado según la reivindicación 5
o una de las siguientes, caracterizada porque los escotes
están protegidos mediante una chapa conformada (29) que está
empotrada por colada en el cuerpo básico de la máquina (6).
9. Célula de mecanizado según la reivindicación 1
o una de las siguientes, caracterizada porque el cuerpo
básico de la máquina (6) circunda al espacio de trabajo (34) en
tres lados perpendiculares entre sí y por abajo.
10. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las siguientes, caracterizada porque el cuerpo
básico de la máquina (6) está colado a partir de hormigón de resina
de reacción.
11. Célula de mecanizado según la reivindicación
13 o una de las siguientes, caracterizada porque el cuerpo
básico de la máquina (6) está configurado en forma de H en una
sección longitudinal que pasa ortogonalmente con respecto a su eje
longitudinal.
12. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las reivindicaciones 2 a 10, caracterizada porque
el cuerpo básico de la máquina (6) está configurado aproximadamente
en forma de U en una sección que pasa ortogonalmente con respecto a
su eje longitudinal.
13. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las reivindicaciones 2 a 10, caracterizada porque
el cuerpo básico de la máquina (6) está configurado aproximadamente
en forma de L en una sección que pasa ortogonalmente con respecto a
su eje longitudinal.
14. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las siguientes, con guías dispuestas en el lado superior
del cuerpo básico de la máquina, caracterizada porque las
guías (24, 25) están configuradas como rieles de guía (24, 25) que
discurren paralelos entre sí, cada uno de los cuales está dispuesto
en el lado superior de paredes laterales (26, 27) del cuerpo básico
de la máquina (6).
15. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las siguientes, caracterizada porque el cuerpo
básico de la máquina (6) está dispuesto sobre patas (28)
desmontables, que dejan un espacio intermedio hasta el suelo.
\newpage
16. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las siguientes, caracterizada porque en el
espacio circundado por el cuerpo básico de la máquina (6) está
dispuesta una unidad de mecanizado (72) inferior
multifuncional.
17. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las siguientes, caracterizada porque en el
espacio interior del espacio circundado por el cuerpo básico de la
máquina (6) está dispuesto en las paredes laterales (26, 27) del
cuerpo básico de la máquina (6), el árbol (60) de un revolver
múltiple, por ejemplo, de un revolver doble con los
portaherramientas (58, 59).
18. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las siguientes, caracterizada porque los rieles
de guía (24, 25) para el carro de movimientos en cruz (5) se han
llevado hacia delante sobrepasando la posición de mecanizado hasta
una cinta de almacenamiento y transporte (41) dispuesta en este
lugar.
19. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las siguientes, caracterizada porque la unidad de
cabezal de husillo, que consta de husillo motor (3) y carro de
movimientos en cruz (5) está realizada de dos ejes, estando
dispuestos que se puede desplazar, gobernados por control numérico
computerizado, el carro de movimientos en cruz en el eje X y el
husillo motor en el eje Z, y porque el husillo motor (3) se puede
desplazar sobre una cinta de almacenamiento y transporte (41).
20. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las siguientes, caracterizada porque el carro de
movimientos en cruz (5) está accionado mediante un motor trifásico
de reacción rápida, exento de mantenimiento, de frecuencia regulada,
que acciona al carro de movimientos en cruz (5) mediante husillos
roscados a bolas rodantes, rectificado, de alta precisión, estando
incorporado en el eje X un sistema de medición lineal, y en el eje
Z un sistema de medición rotativo, y ambos sistemas están
dispuestos por fuera del espacio de trabajo (34).
21. Célula de mecanizado según la reivindicación
4 o una de las siguientes, caracterizada porque el
contenedor (2) está configurado como construcción de chapa sin
soportes.
22. Célula de mecanizado según la reivindicación
4 o una de las siguientes, caracterizada porque el
contenedor (2) circunda total o parcialmente al cuerpo básico de la
máquina (6) por arriba y al menos por tres lados.
23. Célula de mecanizado según la reivindicación
4 o una de las siguientes, caracterizada porque el
contenedor (2) contiene el armario de distribución instalado por
completo, con conexiones enchufables para los consumidores,
preconfeccionadas, que salen al exterior.
24. Célula de mecanizado según la reivindicación
23, caracterizada porque a las conexiones pertenecen también
cables (7) eléctricos que están tendidos en cajas abiertas (8),
estando unidas las cajas abiertas (8) positivamente con el
contenedor (2), mientras que las conexiones, especialmente los
cables (7) eléctricos, están tendidos en bucles de modo y manera que
posibilitan un movimiento sin perturbaciones del carro de
movimientos en cruz (5) y/o del husillo motor (3).
25. Célula de mecanizado según las
reivindicaciones 25 ó 26, caracterizada porque el contenedor
(2) contiene también un grupo de refrigeración para refrigerar el
husillo y el armario de distribución, y la alimentación hidráulica
o bien de aire, estando guiados los tubos flexibles de agua,
hidráulicos o de aire, al igual que los cables eléctricos (7), en
bucles a los consumidores, y en caso dado están tendidos asimismo
en cajas abiertas (8).
26. Célula de mecanizado según la reivindicación
2 o una de las siguientes, caracterizada porque la zona de
carga y descarga (39), el espacio de trabajo (34) y una zona de
medición (35), dispuestas unas tras otras en la dirección X, y el
espacio de trabajo (34) con respecto a la zona de carga y descarga
(39) y a la zona de medición (35) están separadas mediante una
puerta (43, 44) que se abre y se cierra, incluida en el mando de la
máquina.
27. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las reivindicaciones 2 a 26, caracterizada porque
ésta sirve para la construcción de un sistema de mecanizado
multifuncional de dos ejes, para el mecanizado de piezas de trabajo
con carro de movimientos en cruz (5) multifuncionales, de dos ejes,
con un husillo de motor (3), portaherramientas en bloque o
revólveres de discos múltiples (48, 50) y con herramientas (51) o
rotativas (52),
- a)
- efectuándose el agarre y sujeción de una pieza en bruto (103) y la colocación de una pieza fabricada (55) en la zona de carga y descarga (39) de una cinta de almacenamiento y transporte (41);
- b)
- para procesos de mecanizado centrales esencialmente torneado, rectificado, taladrado, etc., así como parcialmente también procesos de mecanizado sin desprendimiento de viruta, tales como alisado, rodadura y calibrado;
- c)
- para medir piezas de trabajo (42) con palpadores de medición (47) dispuestos en el cuerpo básico de la máquina (6);
- d)
- en caso necesario para el recambio automático de herramientas desgastadas desde dispositivos de alojamiento de herramientas intermitentes sobre una cinta de almacenamiento y transporte (41), por los dispositivos de agarre de herramientas, a la unidad de trabajo superior (3, 5);
- e)
- para medir las herramientas recambiadas con un palpador de medición (108) recambiado que hay en el husillo motor (3), o mediante un palpador de medición dispuesto en el carro de movimientos en cruz (5) superior, que se puede colocar en el espacio de trabajo (34).
28. Célula de mecanizado para la construcción de
un sistema de mecanizado multifuncional de tres ejes, según la
reivindicación 1 o una de las reivindicaciones 2 a 26,
caracterizado porque ésta sirve para el mecanizado de piezas
de trabajo con carros de movimientos en cruz (5) multifuncionales,
de dos ejes, con un husillo motor (3) con eje C, portaherramientas
en bloque o revólveres de discos múltiples (48, 50) con
herramientas fijas (51) o rotativas (52),
- a)
- efectuándose el agarre y la sujeción de una pieza en bruto (103) y la colocación de una pieza acabada (55) en la zona de carga y descarga (39) de la cinta de almacenamiento y transporte (41);
- b)
- siendo posibles procesos de mecanizado, esencialmente torneado, rectificado, taladrado, etc, así como parcialmente también procesos de mecanizado sin desprendimiento de viruta, tales como alisado, rodadura y calibrado;
- c)
- para medir piezas de trabajo con palpadores de medición (47) dispuestos en el cuerpo básico de la máquina (6);
- d)
- para el recambio automático, en caso necesario, de herramientas desgastadas desde dispositivos de alojamiento de herramientas intermitentes sobre una cinta de almacenamiento y transporte (41), mediante los dispositivos de agarre de herramientas, a la unidad de trabajo superior (3, 5);
- e)
- para la medición de las herramientas recambiadas (51, 52) con un palpador de medición (108) recambiado en el husillo de trabajo (3) superior o mediante un palpador de medición dispuesto en el carro de movimientos en cruz (5) superior, que se puede posicionar en el espacio de trabajo (34).
29. Célula de mecanizado para la construcción de
un sistema de mecanizado multifuncional de cuatro ejes según la
reivindicación 1 o una de las reivindicaciones 2 a 26,
caracterizada porque ésta sirve para el mecanizado de piezas
de trabajo con carro de movimientos en cruz (5, 111) multifuncional,
de tres ejes, conn un husillo motor (3) con eje C y revolver doble
(58, 59) situado transversalmente, o barras de alojamiento múltiple
de herramientas, presentando el revolver doble herramientas fijas
(61) y herramientas rotativas (62),
- a)
- efectuándose el agarre y sujeción de una pieza en bruto (103) y la colocación de una pieza acabada (55) en la zona de carga y descarga (39) de la cinta de almacenamiento y transporte (41);
- b)
- pudiéndose llevar a cabo un mecanizado en cinco lados para todos los procedimientos de mecanizado con desprendimiento de viruta, así como parcialmente también sin desprendimiento de viruta, tales como alisado, rodadura, calibrado, soldadura láser, etc;
- c)
- para medir piezas de trabajo con palpadores de medición (47) dispuestos en el cuerpo básico de la máquina (6);
- d)
- para el recambio automático, en caso necesario, de herramientas desgastadas desde dispositivos de alojamiento de herramientas de avance intermitente sobre la cinta de almacenamiento y transporte (41), mediante los dispositivos de agarre de herramientas que hay en la unidad de trabajo superior (3, 5, 111);
- e)
- para medir las herramientas (61, 62) recambiadas con un palpador de medición (108) recambiado que hay en el husillo de motor (3), o mediante un palpador de medición dispuesto en el carro de movimientos en cruz (5) superior, que se puede colocar en el espacio de trabajo (34).
30. Célula de mecanizado para la construcción de
un sistema de mecanizado funcional de seis ejes según la
reivindicación 1 o una de las reivindicaciones 2 a 19,
caracterizado porque ésta sirve para el mecanizado completo
de una pieza de trabajo en dos sujeciones con carro de movimientos
en cruz (5, 111) multifuncional de tres ejes, con un husillo motor
(3) con eje C y una unidad de trabajo (72) multifuncional,
inferior, con un eje E para girar, y un husillo motor (112) con eje
F,
- a)
- efectuándose el agarre y sujeción de una pieza en bruto (103) y la colocación de una pieza acabada (55) en la zona de carga y descarga (39) con el dispositivo de sujeción (84) que hay en el husillo motor (3);
- b)
- pudiéndose llevar a cabo un mecanizado en cinco lados en todas las posiciones angulares para todos los procedimientos de mecanizado por desprendimiento de viruta imaginables así como parcialmente también sin desprendimiento de viruta, tales como alisado, rodadura, calibrado, soldadura láser, etc;
- c)
- para medir la pieza de trabajo (42) con un palpador de medición (47) dispuesto en el cuerpo básico de la máquina (6);
- d)
- para tomar herramientas (70) mediante un dispositivo de agarre de herramientas que está fijado en la unidad de trabajo superior (3, 5, 111), del husillo de motor (112) inferior y transferencia a una cinta de almacenamiento (63) que hace de almacén de herramientas y viceversa;
- e)
- para medir la herramienta (70) inferior recambiada con el palpador de medición dispuesto en el carro de movimientos en cruz (5, 111) superior, que se puede colocar en el espacio de trabajo (34);
- f)
- para tomar la tapa de protección del dispositivo de sujeción (69) de la unidad de trabajo (72) inferior mediante el dispositivo de agarre de herramientas de la unidad de trabajo (3, 5, 111) superior, y transferencia a la cinta de almacenamiento de herramientas (63), y viceversa;
- g)
- para cambiar de sujeción la pieza de trabajo (102) semiacabada al dispositivo de sujeción (69) de la unidad de trabajo (72) inferior;
- h)
- para cubrir el dispositivo de sujeción (84) superior mediante toma directa de la tapa de protección de la cinta de almacenamiento de herramientas (63), o viceversa;
- i)
- para recambiar herramientas de mecanizado en el husillo motor (3) superior directamente desde la cinta de almacenamiento de herramientas (63) en la zona de carga y descarga (39) y nueva entrega a ésta;
- j)
- para medir las herramientas (64) recambiadas en el husillo motor (3) superior, con palpadores de medición (47) dispuestos en el cuerpo básico de la máquina (6);
- k)
- para el mecanizado de superficies de la pieza de trabajo todavía sin mecanizar, para la pieza de trabajo (102) que está sujeta en el husillo motor (112) inferior y en caso dado mecanizado en cinco lados en todas las posiciones angulares para todos los procesos de mecanizado imaginables con desprendimiento de viruta, así como parcialmente también sin desprendimiento de viruta, tales como alisado, rodadura, calibrado, soldadura láser, etc;
- l)
- para medir herramientas (70) que están sujetas en el husillo motor (112) inferior, con palpadores de medición dispuestos en el carro de movimientos en cruz (5, 111) superior, que se puede colocar en el espacio de trabajo (34);
- m)
- para tomar la pieza de trabajo (55) acabada de la unidad de trabajo (72) inferior y transferirla a la cinta de almacenamiento de piezas de trabajo (65).
31. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 para la construcción de un sistema de mecanizado multifuncional
de siete ejes, caracterizada porque ésta sirve para el
mecanizado completo de una pieza de trabajo en dos sujeciones, con
carro de movimientos en cruz multifuncional de cuatro ejes con eje
D (5, 111, 113), con una unidad de husillo (3) con eje C y una
unidad de trabajo (72) multifuncional, inferior, con un eje E para
el giro y una unidad de husillo con eje F,
- a)
- efectuándose el agarre y la sujeción de una pieza en bruto (103) y la colocación de una pieza acabada (55) en la zona de carga y descarga (39), con el dispositivo de sujeción (84) que hay en la unidad de trabajo superior (3, 5, 111, 113);
- b)
- pudiéndose llevar a cabo un mecanizado en cinco lados en todas las posiciones angulares para todos los procesos de mecanizado con desprendimiento de viruta imaginables, así como parcialmente también sin desprendimiento de viruta, tales como alisado, rodadura, calibrado, soldadura láser, etc;
- c)
- para medir la pieza de trabajo (42) con un palpador de medición (47) dispuesto en el cuerpo básico de la máquina (6);
- d)
- para tomar herramientas (70) mediante un dispositivo de agarre de herramientas que está fijado a la unidad de trabajo superior (3, 5, 111, 113), del husillo motor (112) inferior, y transferirlas a la cinta de almacenamiento de herramientas (63), y viceversa;
- e)
- para medir la herramienta (70) inferior recambiada con el palpador de medición dispuesto en el carro de movimientos en cruz (5, 111, 113), que se puede colocar en el espacio de trabajo (34);
- f)
- para tomar la tapa de protección del dispositivo de sujeción (69) de la unidad de trabajo (72) mediante el dispositivo de agarre de herramientas de la unidad de trabajo (3, 5, 111, 113) superior, y transferirla a la cinta de almacenamiento de herramientas (63), y viceversa;
- g)
- para cambiar de sujeción la pieza de trabajo (102) semiacabada al dispositivo de sujeción (69) de la unidad de trabajo (72) inferior;
- h)
- para cubrir el dispositivo de sujeción (84) superior mediante acogida directa de la tapa de sujeción de la cinta de almacenamiento, y viceversa;
- i)
- para recambiar herramientas de mecanizado (64) en el husillo motor (3) superior directamente desde la cinta de almacenamiento de herramientas (63) en la zona de carga y descarga (39) y nueva entrega a ésta;
- j)
- para medir la herramienta (64) en el husillo motor (3) superior con el palpador de medición (47) dispuesto en el cuerpo básico de la máquina (6);
- k)
- para el mecanizado de superficies de la pieza de trabajo todavía sin mecanizar, para la pieza de trabajo (102) que está sujeta en el husillo motor (112) inferior, y en caso dado mecanizado en cinco lados en todas las posiciones angulares para todos los procesos de mecanizado imaginables con desprendimiento de viruta, así como parcialmente también sin desprendimiento de viruta, tales como alisado, rodadura, calibrado, soldadura láser, etc;
- l)
- para medir piezas (42) que están sujetas en el husillo motor (112) inferior, con palpadores de medición dispuestos en el carro de movimientos en cruz (5, 111, 113) superior, que se puede colocar en el espacio de trabajo (34);
- m)
- para tomar la pieza de trabajo (55) acabada de la unidad de trabajo (72) inferior y transferirla a la cinta de almacenamiento de piezas de trabajo (65) configurada como cinta de almacenamiento y transporte;
32. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las siguientes, caracterizada porque los
cojinetes del husillo (9) están refrigerados a temperatura
constante.
33. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las siguientes, caracterizada porque en un carro
de movimientos en cruz (5, 111) de tres ejes una corredera (111)
situada sobre la guía para el eje X, porta al carro de movimientos
en cruz (5) para el eje Y.
34. Célula de mecanizado según la reivindicación
16 o una de las siguientes, caracterizada porque la unidad
de trabajo (72) funcional está equipada
- a)
- con varias herramientas fijas (70) y
- b)
- un husillo motor (112) alojado descentrado;
- c)
- toda la unidad puede girar por control numérico computerizado, pudiendo trabajar el husillo motor (112) con su eje de giro (eje E) en cualquier ángulo;
- d)
- el husillo motor (112) está accionado sin escalonamiento mediante un motor del tipo A, C incorporado o situado exteriormente;
- e)
- el husillo motor (112) lleva un dispositivo de sujeción (69) para piezas de trabajo y herramientas combinado para acoger opcionalmente herramientas (70) y piezas de trabajo (102);
- f)
- el husillo motor (112) tiene un eje (eje F) gobernado por control numérico computerizado.
35. Célula de mecanizado según la reivindicación
18 o una de las siguientes, caracterizada porque la cinta de
almacenamiento y transporte (41) está dotada con arrastres de
prisma para piezas de trabajo (65) y herramientas (63).
36. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las siguientes, caracterizada por un
revestimiento de protección de láminas de aluminio en la forma de
un rollo de cierre (40) que cubre la zona frontal de la
máquina.
37. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las reivindicaciones 2 a 26, caracterizado por el
mecanizado de piezas de trabajo (33) con un carro de movimientos en
cruz multifuncional, de uno o varios ejes, con un husillo de motor
(3) y un eje U en la cabeza de refrentar (67) por control numérico
computerizado para la regulación de las herramientas (87),
efectuándose el agarre, sujeción y la colocación de una pieza de
trabajo (33), de la cinta de avance intermitente (36), mediante un
dispositivo de sujeción (32) para, por ejemplo, procesos de
mecanizado concéntricos, tales como torneado de contornos,
torneados interiores o refrentado.
38. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las siguientes, caracterizada porque el husillo
motor (3) está dispuesto centralmente en el carro de movimientos en
cruz (5).
39. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las siguientes, caracterizada porque el husillo
motor (3) va guiado móvil en dirección vertical en una guía (114,
115) hidrostática.
40. Célula de mecanizado según las
reivindicaciones 38 ó 39, caracterizada porque la zona de
carga y descarga (39) se encuentra detrás del espacio de trabajo
(34) en el interior del centro de mecanizado.
41. Célula de mecanizado según la reivindicación
18 o una de las siguientes, caracterizada porque la cinta de
almacenamiento y transporte (41) pasa a través del centro de
mecanizado a la zona de carga y descarga (39) por escotes (30, 31)
que hay en la zona trasera del cuerpo básico de la máquina (6).
42. Célula de mecanizado según la reivindicación
7 o una de las siguientes, caracterizada porque el palpador
de medición (47) una vez abierta una puerta (43) puede girar
entrando automáticamente al espacio de trabajo (34).
43. Célula de mecanizado según la reivindicación
7 o una de las siguientes, caracterizada porque la zona de
medición (35) está dispuesta en parte en el espacio de trabajo (34)
como también en la zona de carga y descarga (39).
44. Célula de mecanizado según la reivindicación
1 o una de las siguientes, caracterizada porque entre el
cuerpo básico de la máquina (6) y un armario de distribución (117)
queda un espacio en el que están dispuestos un grupo hidráulico
(119), un grupo de engrase central (116) así como un termocambiador
(121), y porque éste espacio se puede cerrar mediante al menos una
puerta (118).
45. Centro de mecanizado según la reivindicación
44, caracterizado porque el contenedor de energía (2) está
configurado en forma de L en la vista lateral, de tal manera que
los conductos de alimentación eléctrica, hidráulica y/o de aire,
necesarios para el funcionamiento de la máquina, se encuentran
preconfeccionados y, por ejemplo enchufables, esencialmente en el
brazo de la L dispuesto horizontalmente, y el armario de
distribución (117), el grupo hidráulico (119) así como el grupo de
engrase (116) y el termocambiador (121), con al menos una puerta
(118), se encuentran en el brazo de la L dispuesto verticalmente, y
porque el brazo de la L dispuesto horizontalmente cubre al cuerpo
básico de la máquina (6) por arriba y una parte del brazo de la L
vertical cubre una pared frontal del cuerpo básico de la
máquina.
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