ES2200304T3 - Aparato para cortar laminas de vidrio. - Google Patents

Abstract

Se describe un aparato para cortar planchas de vidrio que comprende una cabeza (8) que sujeta una herramienta y que puede moverse a lo largo de los tres ejes (X, Y, Z) ortogonales entre si y que provista de un cargador de herramientas (28) y que preferiblemente también provista de un cargador adicional que incluye al menos una cabeza auxiliar para llevar a cabo operaciones especiales.

Description

Aparato para cortar láminas de vidrio.

La presente invención se refiere al campo de los aparatos para cortar láminas de vidrio.

Según la técnica anterior, los aparatos de este tipo incluyen:

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un bastidor,

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una tabla de soporte para las láminas de vidrio cargada por el bastidor, que en algunos casos se adapta para que pueda bascular de su posición horizontal de trabajo a una posición inclinada para cargar la lámina sobre la que se va a trabajar,

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un carro en forma de pórtico que se pueda desplazar en el bastidor a lo largo de un primer eje horizontal,

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un segundo carro que se pueda desplazar en el carro en forma de pórtico a lo largo de un segundo eje horizontal perpendicular al primer eje,

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un cabezal provisto de una herramienta de corte y que se pueda desplazar en el segundo carro a lo largo de un eje vertical y que además pueda girar alrededor de dicho eje vertical,

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medios de motor para accionar el movimiento del carro en forma de pórtico, del segundo carro y del cabezal, y

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medios electrónicos programables para controlar dichos medios de motor.

Típicamente, la herramienta de corte está constituida por una rueda sujeta libremente de modo que pueda girar, la cual se hace rodar sobre la lámina de vidrio de modo que forme una incisión (es decir, sin cortar la lámina de vidrio a través de la totalidad de su grosor) con el fin de permitir la posterior separación de las dos partes de la lámina a lo largo de la línea de incisión. El diámetro de la rueda de corte, el ángulo de ataque de su borde de corte y el grosor de la rueda se pueden escoger como una función del tipo de vidrio. Por lo tanto, generalmente es necesario sustituir la herramienta mientras se está utilizando el aparato. Según la técnica anterior, esta sustitución se lleva a cabo de forma manual con una serie de operaciones que son relativamente problemáticas y que requieren tiempo. De hecho, la rueda de corte es relativamente pequeña (de unos 10 milímetros), de modo que existe la posibilidad de que se le caiga de las manos al operario y se pierda durante las operaciones de montaje o desmontaje. El operario debe hacer uso de guantes para la manipulación de las láminas, pero se los debe quitar para la extracción o el montaje de la herramienta. También existe la posibilidad de errores en la operación de montaje, ya que las distintas herramientas disponibles no se pueden distinguir entre sí fácilmente debido a sus reducidas dimensiones. Las operaciones descritas anteriormente también incrementan en gran medida el tiempo de inactividad del aparato, ya que la sustitución se debe llevar a cabo cuando el aparato no está en funcionamiento. Esto implica una baja productividad del aparato cuando el tipo de vidrio con el que se va a trabajar se cambia a menudo.

Los aparatos de corte según la técnica anterior se dedican a esta operación específica y, por lo tanto, es necesario proporcionar otros aparatos aguas arriba y/o aguas abajo del aparato de corte en el caso de que se requieran otras operaciones (tales como el grabado o el cortado de películas de plástico que cubran la lámina). Esto provoca la necesidad de unas inversiones elevadas y la ocupación de una gran cantidad de espacio.

Dados los problemas indicados anteriormente relacionados con la sustitución de la herramienta, es bastante común que la elección de la herramienta sea el resultado de un compromiso, tanto con respecto al ángulo de ataque de la rueda, como con respecto a la fuerza que se aplique. Como consecuencia, el producto final no presenta una gran calidad y se dan frecuentes roturas en las láminas vidrio, ya que la solución que está siendo utilizada es el resultado de un compromiso o de una elección arbitraria del operario.

Otro problema que aparece en las máquinas de corte del tipo indicado anteriormente radica en que con bastante frecuencia están relacionados con el carro en forma de pórtico uno o más cabezales auxiliares para desempeñar trabajos especiales que implican un peso adicional considerable (incluso del orden de 10 kilos) que se aplica constantemente al carro (incluso cuando dichos trabajos especiales no son necesarios) con los problemas resultantes en el desplazamiento del carro, mayores consumos energéticos, mayor rigidez de la estructura y un descenso en el rendimiento del aparato en términos de aceleración, desaceleración y velocidad.

El objetivo de la invención es proporcionar un aparato para cortar láminas de vidrio que pueda superar la totalidad de las desventajas mencionadas anteriormente.

Con el fin de conseguir este objetivo, la invención proporciona un aparato tal como se define en la reivindicación 1.

Gracias a las características indicadas, el aparato según la invención puede resolver todos los problemas mencionados anteriormente de un modo eficaz.

Se observa que el empleo de aparatos para llevar a cabo operaciones sobre láminas de vidrio, tales como desbarbado o biselado de láminas de vidrio, provistos de depósitos de herramientas que son automáticamente intercambiables ya se conoce. Sin embargo, la utilización de un depósito de herramientas en un aparato de corte va contra un perjuicio técnico ya que los aparatos de corte han sido considerados hasta ahora como máquinas relativamente sencillas y específicas, en las cuales la simplicidad y el bajo coste de fabricación se consideraban más importantes que las necesidades de flexibilidad de funcionamiento. Por otra parte, la invención no consiste en la mera aplicación de un depósito de herramientas a un aparato de corte, sino también en la disposición específica de dicho depósito y en la provisión de un portaherramientas para cada herramienta provista en el depósito.

El aparato según la invención también puede incluir un depósito para cabezales auxiliares para llevar a cabo operaciones especiales, incluyendo por lo menos un cabezal auxiliar que se puede acoplar al carro en forma de pórtico del aparato. Debido a esta característica, el cabezal auxiliar se puede asociar con el carro en forma de pórtico únicamente cuando se necesite una operación especial, con lo cual, el peso del cabezal auxiliar no se aplica permanentemente sobre el carro.

En una forma de realización preferida, la sección de acoplamiento del elemento portaherramientas presenta una forma sustancialmente cónica, con una parte final sustancialmente cilíndrica que presenta un hueco circunferencial, mientras que el cabezal presenta un asiento cónico con una forma complementaria a la de dicha sección de acoplamiento, en la que se montan medios de muelle (tales como un anillo formado por un alambre metálico enrollado de forma helicoidal),los cuales están adaptados para cooperar con dicho hueco circunferencial para el montaje a presión de la sección de acoplamiento en dicho asiento.

Obviamente, los medios de control electrónicos mencionados anteriormente están adaptados para controlar el ciclo de cambio de herramienta de un modo que puede ser programado por el usuario.

Otra característica de la forma de realización preferida mencionada anteriormente consiste en que dicho depósito presenta un armazón con una pluralidad de puestos de apoyo para los respectivos elementos portaherramientas, cada uno de ellos provisto de la respectiva herramienta y dicho armazón se puede desplazar verticalmente entre una posición inferior de descanso, por debajo de la tabla de soporte de la lámina, y una posición elevada de funcionamiento, que se proyecta sobre dicha tabla de soporte. Preferentemente, se proporciona además una tapa que cubre el depósito en su parte superior cuando este último se encuentra en dicha posición inferior de descanso, pudiendo dicha tapa desplazarse entre una posición operativa y una posición no operativa, en la cual permita que el depósito se eleve de la posición inferior de descanso a la posición elevada de funcionamiento.

Obviamente, se pueden adoptar diversas variantes, en particular con referencia a la disposición del depósito, que por ejemplo puede presentar una disposición en línea, o una disposición tipo revolver, con herramientas dispuestas radialmente en un disco giratorio con una pluralidad de puestos de apoyo periféricos.

A partir de la descripción siguiente se pondrán de manifiesto otras características y ventajas de la presente invención, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, a título de ejemplo no limitativo, en los cuales:

la Figura 1 es una vista en perspectiva de una forma de realización preferida de un aparato para cortar láminas de vidrio, según la presente invención,

la Figura 2 es una vista plana esquemática del aparato de la Figura 1,

la Figura 3 es una vista lateral a una escala ampliada de un detalle del aparato de la Figura 1, en una primera condición de funcionamiento,

la Figura 4 muestra el detalle de la Figura 3 en una segunda condición de funcionamiento,

la Figura 5 es una vista frontal del detalle que se muestra en las Figuras 3, 4, y

las Figuras 6, 7 son una vista explosionada en perspectiva y una vista en sección transversal en una condición montada del elemento portaherramientas en su asiento respectivo dispuesto en el cabezal del aparato.

En la Figura 1, el número de referencia 1 generalmente designa un aparato para cortar láminas de vidrio que comprende un bastidor 2, una tabla de soporte 3 para las láminas de vidrio L, que puede ser del tipo basculante desde una posición horizontal de funcionamiento, hasta una posición inclinada, para cargar y descargar la lámina L, un carro en forma de pórtico 4 montado de forma que se pueda desplazar en el bastidor 2 a lo largo de un eje X, constituido por un elemento transversal 5 soportado por dos unidades finales 6 que están montadas de modo que se puedan deslizar en los dos lados del bastidor 2. Un carro 7 se monta de modo que se pueda deslizar a lo largo de un eje Y que es horizontal y perpendicular al eje X del carro en forma de pórtico 5. Haciendo referencia en particular a las Figuras 3, 4, en el carro 7 se monta un cabezal 8 que se puede desplazar verticalmente a lo largo de un eje Z y provisto de una rueda de corte 9 (que se aprecia mejor en las Figuras 6, 7) que además presenta la posibilidad de girar alrededor del eje Z.

Los detalles de la construcción del bastidor 2, del carro en forma de pórtico 4, del carro 7 y del cabezal 8 no se describen ni se muestran en el presente documento, ya que se pueden hacer de cualquier modo conocido y de manera que no se caiga, si se toman por separado, dentro del alcance de la presente invención. Además, la supresión de estos detalles de los dibujos hace que éstos resulten más simples y más fáciles de entender.

Haciendo referencia a las Figuras 6, 7, la rueda de corte 9 se soporta libremente de modo que pueda girar alrededor de un eje horizontal 10 por un extremo de un cuerpo cilíndrico 11, el cual se encuentra conectado de forma rígida a un elemento portaherramientas 12. En el ejemplo que se muestra en los dibujos, el elemento portaherramientas 12 presenta un cuerpo sustancialmente cónico, que dispone de una parte final sustancialmente cilíndrica 13 que define un hueco circunferencial 14. En el extremo opuesto, el cuerpo cónico 12 del elemento portaherramientas presenta dos pestañas anulares paralelas 15 con dos ranuras 16 correspondientes. El cuerpo 11 que lleva la rueda 9 es recibido de forma rígida en un asiento 17 formado en un extremo del elemento portaherramientas 12. Este último es para el acoplamiento a presión en el asiento cónico 18 (véase la Figura 7) de un elemento hembra 19 conectado de forma rígida al cabezal 8 mediante el acoplamiento de un tornillo (que no se muestra) en un orificio axial roscado 20. La retención axial del acoplamiento se fija mediante el acoplamiento de un muelle 21, el cual, en el ejemplo que se ilustra está constituido por un anillo formado por un alambre metálico enrollado de forma helicoidal en el hueco circunferencial 14 del elemento portaherramientas 12. El muelle 21 se halla albergado en una ranura circunferencial 22 formada en la pared de forma complementaria del asiento 18. En la condición de acoplado, un perno axial 23 que sobresale desde la base del elemento hembra 19 se acopla a la ranura 16 de la pestaña 15 que es la más adyacente a la misma, de modo que se forme una referencia para la posición angular adecuada del elemento portaherramientas 12. El elemento hembra 19 y el elemento portaherramientas 12 además presentan canales interiores 24, 25, 27 con una junta de estanqueidad 26 para el suministro de un lubricante a la herramienta. También se forma un canal similar en el cuerpo 11 que lleva la rueda 9, aunque dicho canal no se muestra en los dibujos.

La retención axial que proporciona el muelle 21 es suficiente para el funcionamiento adecuado del aparato, ya que durante esta operación, dicha retención debe resultar suficiente únicamente para superar el peso del elemento portaherramientas 12, cuando la herramienta se halla suspendida por arriba. Sin embargo, cuando la herramienta se aplica a la lámina, se aplica una presión a la herramienta que tiende a presionar incluso más los dos elementos 12, 19 en su acoplamiento.

Para un cambio rápido de la herramienta, el aparato según la invención está provisto de un depósito de herramientas 28, que en el ejemplo que se ilustra presenta una disposición en línea de puestos de apoyo que disponen de una pluralidad de elementos portaherramientas con las respectivas herramientas asociadas a los mismos. Sin embargo, tal como se ha indicado anteriormente se puede adoptar cualquier geometría diferente del depósito.

Haciendo referencia en particular a las Figuras 5 y 3, 4, el depósito 28 incluye un armazón 29 que define una pluralidad de puestos de apoyo que se hallan dispuestos en línea, en los que se deposita un número idéntico de elementos portaherramientas 12 con las respectivas herramientas. El armazón comprende una lámina horizontal 30 con una ranura de recepción en cada puesto de apoyo, estando dispuesto cada elemento portaherramientas 12 con sus dos pestañas finales 15 respectivamente encima y debajo de la lámina 30 y con la ranura 16 de la lámina más baja 15 acoplada mediante un perno axial (que no se muestra en los dibujos) dispuesta en el armazón, de modo que el armazón lleva cada elemento portaherramientas en una posición angular predeterminada. El armazón 29 se puede deslizar verticalmente entre una posición inferior no operativa (que se muestra con líneas continuas en la Figura 5 y en la Figura 3) por debajo de la tabla de soporte 3, y una posición elevada de funcionamiento (que se muestra con líneas discontinuas en la Figura 3 y en la Figura 5 y con líneas continuas en la Figura 4) en la cual se proyecta sobre la tabla de soporte 3. El desplazamiento vertical del armazón 29 está guiado mediante el acoplamiento de dos columnas cilíndricas verticales 31 conectadas de forma rígida al armazón en dos cilindros guía verticales 32 dispuestos en el bastidor. Un cilindro con fluido 33 controla el desplazamiento del armazón 29 entre su posición inferior y su posición elevada. En la posición inferior el armazón se cubre por una tapa 34 (Figura 3) constituida por una pared alargada que dispone de una sección transversal arqueada que se soporta en sus extremos por dos paredes 35 que a su vez se soportan de forma pivotante alrededor de un eje horizontal 36 (Figura 5). La tapa 38 se puede inclinar entre una posición de funcionamiento (que se muestra con líneas continuas en la Figura 3) en la que cubre el depósito 28 cuando éste se encuentra en su posición inferior, y una posición no operativa, en la cual se gira la tapa 90º hacia abajo (Figura 4) de modo que permita que se eleve el depósito 28. El giro de la tapa 34 se controla mediante un cilindro 37 mediante una manivela 38 conectada a la estructura de la tapa y sujeta de forma que pueda girar alrededor del eje 36.

En la presente descripción, los medios de motor dispuestos en el aparato para controlar los movimientos del carro 4, del carro 7 y del cabezal 8 no se muestran, ya que se pueden realizar de cualquiera de los modos ya conocidos. Tampoco se muestran los medios de control electrónico, de un tipo programable, que controlan estos medios de motor. Además están adaptados para controlar automáticamente la sustitución de la herramienta dispuesta en el cabezal del aparato según un programa predeterminado. Cuando la herramienta se debe sustituir, el cabezal 8 se desplaza hasta la proximidad del depósito 28, el cual, mientras tanto, se ha situado en la posición de funcionamiento que se muestras en la Figura 4, tras bajar la tapa 34. El elemento portaherramientas 12 montado en el cabezal se lleva enfrente de un asiento vacío del armazón 29, en la posición que se muestra en la Figura 4, y se hace que entre en el mismo mediante un movimiento horizontal, el cual hace que las dos pestañas 15 del elemento portaherramientas 12 se sitúen respectivamente encima y debajo de la lámina horizontal 30 del armazón. De este modo, un posterior movimiento vertical hacia arriba del cabezal provoca la separación del elemento portaherramientas 12 del asiento 18, ya que el elemento portaherramientas es retenido contra el movimiento vertical por la lámina 30 del armazón. El muelle 21 permite que se lleve a cabo esta separación, debido a que no puede superar la fuerza de desacoplamiento axial. Seguidamente, el cabezal 8 se lleva sobre un elemento portaherramientas 12 que se va a utilizar y a continuación, se hace descender verticalmente, de modo que se consiga un acoplamiento a presión mediante el acoplamiento del muelle 21 en el hueco circunferencial 14 del elemento portaherramientas 12. Cuando se ha llevado a cabo el acoplamiento, el cabezal 8 se desplaza horizontal y perpendicularmente a la dirección longitudinal de la lámina 30, de manera que permita que el elemento portaherramientas 12 seleccionado salga del armazón haciendo que las dos pestañas finales 15 se deslicen por encima y por debajo de la pared 30. A continuación, el cabezal 8 está preparado para empezar a trabajar otra vez; mientras que el depósito 28 se vuelve a llevar a su posición de descanso inferior y se cubre desplazando la tapa 34 a su posición de funcionamiento.

En la Figura 2, se muestra de forma esquemática mediante líneas discontinuas otro depósito 39 para cabezales auxiliares para llevar a cabo trabajos especiales, que comprende por lo menos un cabezal de este tipo que constituye una unidad independiente que incluye una herramienta y los medios de control de motor asociados para llevar a cabo las operaciones específicas que son distintas de la simple operación de corte. La disposición del depósito 39 puede ser similar a la del depósito 28, siendo también de un tipo similar los medios de acoplamiento entre el cabezal auxiliar y el carro 4 a los que se dan a conocer anteriormente con referencia al cabezal 8 y al elemento portaherramientas 12. De este modo, cuando no es necesario llevar a cabo operaciones específicas, el carro 4 no lleva ningún cabezal auxiliar, de manera que no está sometido a ningún peso adicional no deseable.

A partir de la descripción anterior, se pone claramente de manifiesto que el aparato según la invención supera eficientemente la totalidad de los problemas de la técnica anterior que se han indicado al principio del presente documento. Al mismo tiempo, la forma y la disposición específicas del depósito que se ha descrito anteriormente con referencia a la forma de realización preferida de la invención permite otras ventajas en términos de simplicidad y eficacia a obtener.

Claims (6)

1. Aparato para cortar láminas de vidrio, que comprende:

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un bastidor (2),

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una tabla de soporte (3) para las láminas de vidrio (L), cargada por el bastidor (2),

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un carro en forma de pórtico (4) que se puede desplazar en el bastidor (2) a lo largo de un primer eje horizontal (X),

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un segundo carro (7) desplazable en el carro en forma de pórtico (4) a lo largo de un segundo eje horizontal (Y) perpendicular al primer eje (X),

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un cabezal (8) provisto de una herramienta de corte (9) que se puede desplazar en el segundo carro (7) a lo largo de un eje vertical (Z), y que además pueda girar alrededor de dicho eje vertical (Z),

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medios de motor para accionar los movimientos del carro en forma de pórtico (4), del segundo carro (7) y del cabezal (8), y

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medios electrónicos para controlar dichos medios de motor,

caracterizado porque la herramienta (9) está conectada permanentemente a un elemento portaherramientas (12) que dispone de una sección de acoplamiento que está conectada al cabezal (8) de modo que se pueda extraer, y porque el aparato además incluye por lo menos un depósito de herramientas (28) en el bastidor (2), en el que cada una de las herramientas (9) está conectada de forma permanente a un elemento portaherramientas respectivo (12) que presenta una sección de acoplamiento para acoplarse con el cabezal (8), de manera que el aparato puede proporcionar por sí mismo la rápida sustitución, si es necesario, incluso durante la carga o descarga de una lámina de vidrio, de la herramienta (9) con el elemento portaherramientas respectivo (12) acoplado al cabezal (8) por cualquier otra herramienta (9) con el elemento portaherramientas respectivo (12) provisto en el depósito (28), moviendo el cabezal (8) adyacente hacia un puesto de apoyo del depósito vacío, depositando posteriormente una herramienta con el respectivo elemento portaherramientas (12) que se va a sustituir en dicho puesto de apoyo vacío y recogiendo a continuación una nueva herramienta (9) con el respectivo elemento portaherramientas (12) de otro puesto de apoyo de dicho depósito.

2. Aparato de corte según la reivindicación 1, caracterizado porque el aparato comprende además un depósito de cabezales auxiliares (39) para llevar a cabo operaciones especiales incluyendo por lo menos un cabezal auxiliar que se puede acoplar al carro en forma de pórtico (4) del aparato.

3. Aparato de corte según la reivindicación 1, caracterizado porque la sección del elemento portaherramientas (12) presenta una forma sustancialmente cónica con una parte final sustancialmente cilíndrica (13) que presenta un hueco circunferencial (14), y el cabezal (8) presenta un asiento cónico (18) con una forma complementaria a la de dicha sección de acoplamiento, en la que se montan medios de muelle (21) adaptados para que cooperen con dicho hueco circunferencial (14) para un acoplamiento a presión de la sección de acoplamiento con dicho asiento.

4. Aparato de corte según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de control electrónico están adaptados para controlar el ciclo de cambio de herramienta de un modo que se puede programar por el usuario y si es necesario durante la carga y descarga de la lámina de vidrio.

5. Aparato de corte según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho depósito (28) incluye un armazón (29) con una pluralidad de puestos de apoyo para los respectivos elementos portaherramientas (12), cada uno de ellos asociado con la respectiva herramienta (9), y porque dicho armazón se puede desplazar verticalmente entre una posición inferior de descanso por debajo de la tabla de soporte (3) de la lámina (L) y una posición elevada de funcionamiento que sobresale por encima de dicha tabla de
soporte (3).

6. Aparato de corte según la reivindicación 1, caracterizado porque se prevé una tapa (34), la cual cubre el depósito (28) en la parte superior cuando éste se encuentra en dicha posición inferior de descanso, pudiendo dicha tapa (34) desplazarse entre una posición de funcionamiento y una posición no operativa, en la cual permite que el depósito se eleve desde la posición inferior de descanso hasta la posición elevada de funcionamiento.