ES2203525T3 - Soporte para pieza de trabajo y metodo para soportar una pieza de trabajo. - Google Patents
Soporte para pieza de trabajo y metodo para soportar una pieza de trabajo.Info
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Abstract
Un soporte (30) de piezas de trabajo para soportar una pieza de trabajo (10) de un perfil dado, y que se puede volver a configurar, en uso, para soportar una pieza de trabajo (10) de un perfil diferente, incluyendo dicho soporte (30) de piezas de trabajo: unos medios de base (32) que tienen una pluralidad de medios de anclaje (34) a intervalos espaciados; una pluralidad de elementos (38) de armazón de estación para ser asegurados de modo que se pueden retirar a dichos medios de anclaje (34) para proporcionar soporte a una pieza de trabajo (10) dada sobre un área extendida en estaciones espaciadas, y medios de fijación (40) asociados con cada uno de dichos elementos (38) de armazón de estación, y que se pueden hacer funcionar, en uso, para asegurar la pieza de trabajo (10) a dicho soporte (30) de piezas de trabajo, caracterizado porque cada uno de dichos elementos (38) de armazón de estación está asegurado de modo que se puede retirar a dichos medios de base (32) por medios de aseguramiento(34) que permiten que dicho elemento (38) de armazón de estación sea asegurado a ellos en una de dos orientaciones diferentes.
Description
Soporte para pieza de trabajo y método para
soportar una pieza de trabajo.
Esta invención se refiere a un soporte de piezas
de trabajo para soportar una pieza de trabajo según el preámbulo de
la reivindicación 1 (véase por ejemplo el documento
US-A-5.249.785) y, en particular,
pero no exclusivamente, a un soporte de piezas de trabajo para
soportar una pieza de trabajo durante una operación de mecanizado o
de contorneado. La invención se refiere además a un método para
proporcionar soporte a una de varias piezas de trabajo de perfiles
diferentes según el preámbulo de la reivindicación 12.
Existen muchas aplicaciones en las que se
requiere soportar una de varias piezas de trabajo de perfiles
diferentes durante una operación de mecanizado o de contorneado. Por
ejemplo, el forro del borde anterior de un ala de avión comercial
típico está integrado por aproximadamente una docena de secciones de
la misma forma general pero de perfil de tallado diferente. En una
propuesta existente, un elemento laminar es formado por estirado
sobre una forma por estirado del perfil tridimensional requerido.
Después de esta formación inicial, se contornea el componente fuera
del forro formado por estirado. Las operaciones de formación por
estirado y de contorneado incluyen seis etapas diferentes, como se
establece en las figuras 1(a) a (f) de los dibujos que se
acompañan. Inicialmente, los márgenes 12 del forro 10 son apretados
en las mordazas de una máquina de formación por estirado y, luego,
formados por estirado alrededor de un perfil para proporcionar la
forma requerida. En esta etapa, aunque se forma el perfil total del
forro, sigue siendo necesario que el propio componente sea recortado
del forro formado por estirado usando, por ejemplo, una máquina de
contorneado por CNC, y es esencial que el forro sea situado con
precisión antes de la operación de contorneado. Así, en la etapa 2,
se retira el excedente formado por estirado y se taladran agujeros
auxiliares 14 en los bordes opuestos de la pieza de trabajo 10, que
son agrandados para formar agujeros de situación o de apriete de
componentes. En las etapas 3 y 4, la pieza de trabajo 10 recortada
se aplica a un accesorio de contorneado 16 que tiene una serie de
mordazas acodadas 18 accionadas manualmente que se aplican en los
agujeros 14 de apriete de componentes y que tiran de la pieza de
trabajo con precisión hasta alineación sobre el accesorio de
contorneado 16. El perfil se contornea entonces dejando marcas 20.
En la etapa 5, la pieza de trabajo 10 se retira del accesorio de
contorneado 16 y, en la etapa 6, se corta el componente de la pieza
de trabajo 10, se quitan marcas y se desbarba.
Existen varias desventajas con este
procedimiento. Requiere un accesorio dedicado separado y mordazas
accionadas manualmente para cada una de las secciones de perfil
diferentes del ala de avión. En un ejemplo típico, pueden existir
trece perfiles diferentes para cada ala, haciendo un total de
veintiséis accesorios de contorneado de una mano y de la opuesta.
Esto constituye un desembolso de capital considerable para cada uno
de los accesorios y un requisito considerable de almacenamiento.
Después de formación por estirado, se taladran
dos agujeros de utillaje, se tiene que retirar el margen o
"rebaba" de apriete 12 antes del mecanizado final. A fin de
ayudar en el apriete y en la situación precisa de la pieza de
trabajo, se tienen que taladrar varios agujeros de sujeción de
componentes en cada uno de los bordes opuestos de la pieza de
trabajo. Puesto que se sujeta la pieza de trabajo 10 sobre el
accesorio de contorneado 16 mediante una fijación no selectiva (es
decir, las mordazas acodadas 18) es necesario dejar marcas alrededor
de la periferia del componente para mantenerlo en la orientación
correcta y mantener fuerzas de apriete sobre el componente. Las
marcas se tienen que retirar entonces por mecanizado manual, lo que
se añade a las operaciones del procedimiento.
El documento
EP-A-0 179 957 describe una
disposición para sujetar piezas de trabajo contorneadas que
comprende una disposición en celosía de tiras de resorte que tiene
cada una una serie de ventosas que sobresalen de la tira para
sujetar la pieza de trabajo por succión. En esta disposición, la
pieza de trabajo está soportada a una distancia de las tiras en
celosía, lo que significa que no está soportada separada en las
ventosas. Este soporte sólo en regiones puntuales espaciadas puede
proporcionar soporte inadecuado durante mecanizado, lo que conduce a
vibración y a imprecisiones de mecanizado. Además, la estructura en
celosía es esencialmente permanente, no existiendo provisión
evidente para retirar fácilmente sus miembros individuales. Así, se
consiguen cambios en el perfil flexionando la celosía hasta una
configuración diferente mediante vástagos en puntos espaciados. Esto
significa que la configuración sólo puede ser una aproximación a la
forma requerida.
En consecuencia, en un aspecto, esta invención
proporciona un soporte de piezas de trabajo para soportar una pieza
de trabajo de un perfil dado, como se define en la reivindicación
1.
En esta disposición, los elementos de armazón de
estación proporcionan soporte sobre un área extendida, típicamente,
un contacto lineal o en tira estrecha de forma continua o
interrumpida, que se extiende a través de una porción de la pieza de
trabajo. Esto proporciona una situación segura para la pieza de
trabajo. Además, los elementos de armazón se pueden retirar.
Formando el soporte de piezas de trabajo a partir de una serie de
elementos de armazón de estación espaciados que se pueden retirar,
en lugar de tener la forma de un accesorio de contorneado enterizo
único, es posible proporcionar soporte a una gama amplia de
diferentes piezas de trabajo perfiladas teniendo una colección de
elementos de armazón de estación diferentemente perfilados a partir
de los que se puede seleccionar y anclar a la base los elementos de
armazón de estación requeridos para un perfil de pieza particular.
Además, en el lugar en que las piezas de trabajo son una imagen de
otra, o simétricas, por ejemplo las secciones de forro del borde
anterior de un avión, los paneles de carrocería a mano izquierda y
derecha de un coche, etc, el soporte de piezas de trabajo se puede
volver a configurar entre los pares simétricos liberando simplemente
cada uno de los elementos de armazón, a su vez, haciéndolos girar
180º y volviéndolos a anclar a los medios de base. Además, la
colección de elementos de armazón se puede almacenar de manera
compacta en una disposición apilada o yuxtapuesta, reduciendo por
ello considerablemente los requisitos de almacenamiento comparado
con los accesorios existentes. Esto conduce a una reducción
posterior en términos de tiempo de instalación y tiempo de
producción, y en una reducción en el presupuesto de utillaje.
Aunque los medios de fijación para asegurar la
pieza de trabajo al soporte de piezas de trabajo puede tener muchas
formas, se prefiere que comprendan medios de succión.
Ventajosamente, los medios de succión comprenden una pluralidad de
ventosas de material elásticamente deformable espaciadas sobre los
elementos de armazón para mirar al lado inferior de la pieza de
trabajo, en uso, y para tirar de la misma hacia abajo sobre el
elemento de armazón.
Una ventaja importante del uso de ventosas, o de
otra aplicación de succión localizada, es que la succión puede estar
localizada y ser independiente de la succión en otras posiciones.
Así, proporcionando espaciamiento adecuado de los elementos de
armazón y de las ventosas, es posible contornear alrededor de toda
la periferia de un componente, sin tener que dejar marcas, como se
ha descrito previamente. En otras palabras, ya que el componente y
el retal están apretados individual e independientemente por las
ventosas habrá poco desplazamiento, si lo hay, del componente con
relación al retal, cuando se contornea la periferia. Esto
proporciona una ventaja importante puesto que significa que las
operaciones manuales de cortado y quitado de marcas ya no son
necesarias.
Cuando la pieza de trabajo tiene un perfil
cóncavo o convexo, los medios de fijación están dispuestos,
preferiblemente, uno en o adyacente al pico o depresión del perfil y
uno o más sobre los flancos de los elementos de armazón a cada uno
de sus lados.
Preferiblemente, al menos uno de los elementos de
armazón incluye medios de situación para cooperación, en uso, con
medios de situación correspondientes sobre la pieza de trabajo, para
situarla con relación a dicho soporte de piezas de trabajo.
Convenientemente, los dos elementos de armazón más exteriores pueden
incluir cada uno tales medios de situación. Los medios de situación
pueden comprender, típicamente, un pasador o espiga sobre los
elementos de armazón que se aplica a un agujero de situación sobre
la pieza de trabajo.
El usar el elemento de armazón para proporcionar
los medios de situación que sitúan la pieza de trabajo obvia
requisitos en propuestas previas para recortar la rebaba que sigue a
la formación por estirado, y para taladrar una serie de agujeros de
apriete en lados opuestos del artículo formado por estirado. De
nuevo, esto reduce el número de operaciones del procedimiento y,
así, el coste.
Preferiblemente, dichos medios de anclaje
incluyen medios de apriete para apretar de modo liberable dichos
elementos de armazón a la base. Los medios de apriete permiten,
preferiblemente, que los elementos de armazón sean apretados a ellos
en cada una de dos orientaciones espaciadas 180º. Los medios de
apriete pueden ser accionados hidráulicamente.
Preferiblemente, dichos medios de anclaje están
espaciados a intervalos iguales.
La invención se extiende, también, a una máquina
herramienta que incluye un soporte de piezas de trabajo según la
invención.
En otro aspecto, esta invención proporciona un
método para conferir soporte a una de varias piezas de trabajo de
perfiles diferentes, como se define en la reivindicación 12.
La invención se describe ahora sólo a modo de
ejemplo, haciéndose referencia a los dibujos que se acompañan, en
los que:
las figuras 1(a) a (f) ilustran
esquemáticamente las etapas implicadas en la producción de un
componente de forro de borde anterior, a las que sigue formación por
estirado según una propuesta existente;
la figura 2 es una vista en perspectiva
esquemática que muestra un soporte de piezas de trabajo, de acuerdo
con esta invención, y
la figura 3 muestra las etapas implicadas en la
producción de un componente de forro de borde anterior, a las que
sigue formación por estirado, de acuerdo con esta invención.
Haciendo referencia a la figura 2, el soporte 30
de piezas de trabajo comprende una base 32 que define varias
estaciones, en este ejemplo siete. Cada estación comprende un bloque
de apriete 34 accionado hidráulicamente que está destinado a recibir
y a apretar la raíz 36 de un elemento 38 de armazón de estación. Las
raíces 36 son de una geometría estándar que es reversible, de manera
que el elemento de armazón puede ser apretado en el bloque de
apriete 36 en cada una de dos orientaciones. El resto del elemento
de armazón está perfilado de acuerdo con el perfil de la pieza de
trabajo a soportar. El sistema incluirá una colección de elementos
de armazón de forma diferente para cada una de las piezas de trabajo
a soportar, aunque alguno de los elementos de armazón puede ser el
mismo entre piezas de trabajo diferentes.
Cada elemento de armazón incluye, en este
ejemplo, seis ventosas 40; una en el vértice de cada elemento de
armazón y tres hacia abajo en cada uno de sus flancos. Se suministra
succión a cada una de las ventosas 40 mediante tubos de succión (no
mostrados) que terminan en un conector estándar (no mostrado) que
conecta con conectores de succión correspondientes sobre la base 32,
que pasa a través de tubos (no mostrados) a una válvula 42 de
control de succión. La válvula 42 de control de succión se puede
hacer funcionar para controlar la succión a la ventosa 40 en el
vértice, independientemente de las ventosas 40 sobre los flancos del
elemento de armazón.
Todas las estaciones incluyen elementos de
armazón y control de succión, como se ha descrito. Los elementos de
armazón primero y último incluyen, adicionalmente, un accesorio 43
que define una referencia de coincidencia para la pieza de trabajo
cuando se aplica al soporte. En este ejemplo, la referencia
comprende un pasador de situación 44 que se sitúa en un agujero en
la lámina formada por estirado. El accesorio puede ser una parte
permanente del elemento de armazón asociado o se podría retirar, de
manera que se pudiera transferir entre elementos de armazón.
Haciendo referencia ahora a la figura 3, ésta
muestra las operaciones de fabricación que siguen a la formación por
estirado de un panel de forro del borde anterior. En la primera
etapa (figura 3a) el forro 10 se forma por estirado sobre una
herramienta de formación por estirado y se taladran dos agujeros de
utillaje en cada uno de los extremos del forro, dejando los márgenes
o rebaba de apriete 12. En la etapa 2, los elementos 38 de armazón,
particulares para que sea mecanizada la sección de forro del borde
anterior, se cargan sobre la placa de base 32 común y se aseguran en
posición con los bloques de apriete 34 accionados hidráulicamente
para formar un soporte de piezas de trabajo del tipo mostrado en la
figura 2. El forro formado por estirado, con dos agujeros de
referencia en él, se aplica al soporte de piezas de trabajo y a los
agujeros de situación en el forro aplicado con los pasadores de
situación 44 sobre los elementos 38 de armazón más exteriores. Se
aplica entonces succión a cada uno de los elementos 38 de armazón en
dos etapas. En la primera etapa, se aplica vacío a las ventosas 40
de vértice para tirar de la nariz del forro 10 formado por estirado
hasta aplicación con los elementos 38 de armazón. Después de eso, se
aplica vacío a las ventosas 40 restantes para poner los lados en
acoplamiento con los elementos 38 de armazón.
Una contorneadora (no mostrada) contornea
entonces alrededor de toda la periferia del componente a formar (sin
dejar marcas). La succión se libera entonces para permitir que el
componente sea retirado del excedente y, luego, desbarbado.
Si en esta etapa se desea mecanizar el perfil
correspondiente para la sección correspondiente sobre el otro ala
(es decir, la sección que es imagen especular) esto se puede
conseguir simplemente desapretando cada uno de los elementos de
armazón, a su vez, haciéndolos girar verticalmente alrededor de 180º
y volviéndolos a asegurar, para proporcionar un soporte de piezas de
trabajo de mano opuesta.
Claims (12)
1. Un soporte (30) de piezas de trabajo para
soportar una pieza de trabajo (10) de un perfil dado, y que se puede
volver a configurar, en uso, para soportar una pieza de trabajo (10)
de un perfil diferente, incluyendo dicho soporte (30) de piezas de
trabajo:
unos medios de base (32) que tienen una
pluralidad de medios de anclaje (34) a intervalos espaciados;
una pluralidad de elementos (38) de armazón de
estación para ser asegurados de modo que se pueden retirar a dichos
medios de anclaje (34) para proporcionar soporte a una pieza de
trabajo (10) dada sobre un área extendida en estaciones espaciadas,
y
medios de fijación (40) asociados con cada uno de
dichos elementos (38) de armazón de estación, y que se pueden hacer
funcionar, en uso, para asegurar la pieza de trabajo (10) a dicho
soporte (30) de piezas de trabajo,
caracterizado porque cada uno de dichos
elementos (38) de armazón de estación está asegurado de modo que se
puede retirar a dichos medios de base (32) por medios de
aseguramiento (34) que permiten que dicho elemento (38) de armazón
de estación sea asegurado a ellos en una de dos orientaciones
diferentes.
2. Un soporte (30) de piezas de trabajo según la
reivindicación 1, en el que dichos medios de fijación (40)
comprenden medios de succión (40).
3. Un soporte (30) de piezas de trabajo según la
reivindicación 2, en el que dichos medios de succión (40) comprenden
una pluralidad de ventosas (40) de material elásticamente
deformable.
4. Un soporte (30) de piezas de trabajo según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos
un elemento (38) de armazón de estación tiene un perfil exterior
cóncavo o convexo, y dichos medios de fijación (40) están
dispuestos: uno en o adyacente al pico o depresión del perfil y uno
o más sobre los flancos del perfil a cada uno de sus lados.
5. Un soporte (30) de piezas de trabajo según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos
uno de dichos elementos (38) de armazón de estación incluye medios
de situación (44) para cooperación con medios de situación
correspondientes sobre dicha pieza de trabajo (10), para situarla
con relación a dicho soporte (30) de piezas de trabajo.
6. Un soporte (30) de piezas de trabajo según la
reivindicación 5, en el que los dos elementos de armazón de estación
más exteriores incluyen medios de situación (44).
7. Un soporte (30) de piezas de trabajo según la
reivindicación 5 o la reivindicación 6, en el que dichos medios de
situación (44) comprenden un pasador o espiga.
8. Un soporte (30) de piezas de trabajo según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dichos
medios de aseguramiento (34) comprenden unos medios de apriete (34)
para apretar de modo que se puede retirar dicho elemento (38) de
armazón de estación a dichos medios de base (32).
9. Un soporte (30) de piezas de trabajo según la
reivindicación 8, en el que dichos medios de aseguramiento (34)
comprenden medios de apriete (34) accionados hidráulicamente.
10. Un soporte (30) de piezas de trabajo según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dichos
medios de anclaje (34) están espaciados a intervalos generalmente
regulares.
11. Una máquina herramienta que incluye un
soporte (30) de piezas de trabajo según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes.
12. Un método para proporcionar soporte a una de
varias piezas de trabajo de perfiles diferentes, que incluye:
proporcionar unos medios de base (32) que tienen
una pluralidad de medios de anclaje (34) en estaciones
espaciadas;
proporcionar una pluralidad de elementos (38) de
armazón de estación correspondientes a los perfiles de dichas piezas
de trabajo en dichas estaciones espaciadas;
seleccionar, para una pieza de trabajo dada, los
elementos (38) de armazón de estación correspondientes a los
perfiles en dichas estaciones;
asegurar de modo que se pueden retirar dichos
elementos (38) de armazón de estación a dichos medios de base (32)
para definir un soporte de piezas de trabajo que se puede volver a
configurar,
asegurar de modo que se puede retirar dicha pieza
de trabajo (10) a dicho soporte de piezas de trabajo,
caracterizado porque al menos dos de
dichas piezas de trabajo tienen perfiles que forman un par
generalmente simétrico, y en el que los mismos elementos de armazón
se usan para cada una del par, invirtiéndose la orientación de los
elementos de armazón de estación para la otra del par.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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