ES2243430T3 - Centro de acabado de piezas mecanicas. - Google Patents
Centro de acabado de piezas mecanicas.Info
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Abstract
Centro de acabado de piezas mecánicas moldeadas, matrizadas o mecanizadas, que comprende un recinto (11), al menos, una unidad de acabado (12) que comprende medios de acabado giratorios (18), tales como, por ejemplo, medios de desbarbado, de cepillado, de lijado, de esmerilado o de pulido, al menos, una unidad (13) de cogida de las piezas que hay que tratar, y medios de accionamiento para desplazar los citados medios de acabado de manera que las superficies de las citadas piezas que hay que tratar se pongan en contacto, selectivamente, durante un tiempo predeterminado, con los citados medios de acabado, estando la citada unidad de acabado (12) suspendida en la parte superior del citado recinto (11) y estando los medios de accionamiento (19) dispuestos para desplazar los medios de acabado (18) según tres ejes ortogonales (x, y, z) de desplazamiento lineal y un eje de rotación (A) paralelo a uno de los citados ejes ortogonales (x) de desplazamiento lineal, caracterizado porque la unidad (13)de cogida de las piezas comprende un elemento portador (26) provisto de, al menos, un soporte (27) que pivota alrededor de un eje de pivotamiento (B) paralelo a uno de los citados ejes ortogonales (z) de desplazamiento lineal.
Description
Centro de acabado de piezas mecánicas.
La presente invención se refiere a un centro de
acabado de piezas mecánicas moldeadas, matrizadas o mecanizadas, que
comprende un recinto, al menos, una unidad de acabado que comprende
medios de acabado giratorios, tales como, por ejemplo, medios de
desbarbado, de cepillado, de lijado, de esmerilado o de pulido, al
menos, una unidad de cogida de las piezas que hay que tratar, y
medios de accionamiento para desplazar los citados medios de acabado
de manera que las superficies de las citadas piezas que hay que
tratar se pongan en contacto, selectivamente, durante un tiempo
predeterminado, con los citados medios de acabado, estando la
citada unidad de acabado suspendida en la parte superior del citado
recinto y estando los medios de accionamiento dispuestos para
desplazar los medios de acabado según tres ejes ortogonales (x, y,
z) de desplazamiento lineal y un eje de rotación (A) paralelo a uno
de los citados ejes ortogonales (x) de desplazamiento lineal.
Se conocen ya máquinas de mecanizado y de acabado
de piezas mecánicas de este tipo, especialmente, las que son objeto
de la solicitud internacional de patente publicada con el número
PCT/CH86/00126 y las que han sido divulgadas por la patente
francesa No. 2 629 747 y por las solicitudes internacionales de
patente publicadas con los números WO 90/08623, WO 97/00757 y WO
89/07500.
Estas máquinas de elevadas prestaciones
comprenden, al menos, un robot manipulador dispuesto para poner en
contacto las piezas que hay que tratar con una o varias unidades de
acabado, siendo estas unidades fijas o móviles y estando, además,
los medios de acabado montados en rotación alrededor de su eje.
Debido a la complejidad de la geometría de las
piezas que hay que tratar y a las dificultades que pueden
encontrarse para sostener estas piezas y para desplazarlas y
ponerlas en movimiento a fin de que todas presenten sus superficies
a los medios de acabado, pueden sobrevenir ciertas complicaciones.
En particular, en ciertas máquinas conocidas, las piezas son
sostenidas por un robot de "seis ejes", es decir, que tiene
seis grados de libertad. Durante la programación de los movimientos
de las piezas y de los medios de acabado, es necesario gestionar,
simultáneamente, los seis grados de libertad. Esto es
particularmente complejo y presenta una gran dificultad para las
personas poco habituadas a este tipo de programación.
La máquina descrita en la patente FR 2 629 747
comprende una unidad de acabado que tiene cinco grados de libertad.
La pieza que hay que tratar se monta en un soporte que tiene un
solo grado de libertad. Esta máquina funciona perfectamente para un
cierto tipo de piezas. Sin embargo, el hecho de tener que gestionar
el desplazamiento de cinco grados de libertad no simplifica la
programación de la máquina. Además, por la configuración de la
máquina, ciertos movimientos de la unidad de acabado no son
posibles. Resulta, así, que, según el tipo y la forma de las piezas
que hay que tratar, estas piezas deberán ser tratadas por dos
unidades de acabado diferentes. Esto alarga el ciclo de trabajo y,
por tanto, disminuye el número de piezas que pueden tratarse en un
lapso de tiempo dado.
Otro inconveniente de las máquinas de acabado
tradicionales proviene del hecho de que los medios de acabado están,
generalmente, fijados en el fondo de un bastidor. Los residuos que
provienen del tratamiento de las piezas caen en la proximidad de
estos medios de acabado. Esto puede ensuciar ciertas partes de la
máquina y disminuir su duración de vida útil. Por otra parte, el
entretenimiento y la limpieza del centro de acabado pueden ser
largos, lo que inmoviliza la máquina de modo inútilmente largo.
La presente invención se propone paliar los
inconvenientes de las máquinas de la técnica anterior y realizar un
centro de acabado autónomo y modular susceptible de responder a
todas las exigencias y resolver la totalidad de los problemas que
se plantean en materia de acabado automático de piezas mecánicas,
cualquiera que sea la geometría de estas piezas y cualquiera que sea
el tratamiento al que se las desee someter.
Este objeto se consigue con el centro de acabado
de acuerdo con la invención, tal como el definido en el preámbulo,
caracterizado porque la unidad de cogida de las piezas comprende un
elemento portador provisto de, al menos, un soporte que pivota
alrededor de un eje de pivotamiento B paralelo a uno de los ejes
ortogonales z de desplazamiento lineal.
De acuerdo con un modo de realización ventajoso,
el centro de acabado comprende un mandril portapiezas montado en el
citado soporte, siendo este mandril portapiezas giratorio alrededor
de un eje de rotación C perpendicular al citado eje de pivotamiento
B del soporte.
El eje de pivotamiento del citado soporte de los
citados medios de acabado es, preferentemente, sensiblemente
vertical y el eje de pivotamiento del citado mandril portapiezas
es, preferentemente, sensiblemente horizontal.
El elemento portador comprende, ventajosamente,
un plato sensiblemente horizontal en el que está montado el citado
soporte pivotante, siendo este plato pivotante alrededor de un eje
sensiblemente vertical y pudiendo graduarse su posición.
Este plato lleva, preferentemente, varios
soportes pivotantes para la cogida de las piezas que hay que
tratar.
De acuerdo con un modo de realización particular
de la invención, el citado plato lleva dos soportes pivotantes
dispuestos a 180º uno del otro, estando uno de los soportes en
posición de tratamiento en la proximidad de los medios de acabado,
mientras que el otro está en posición de carga y de descarga, y
estando dispuesto el plato para hacer pasar los dos soportes de una
de las posiciones a la otra por una rotación de 180º.
El centro de acabado de acuerdo con la presente
invención comprende, ventajosamente, una unidad de mando de los
desplazamientos de la unidad de acabado y/o de la unidad de cogida
de las piezas que hay que tratar. Esta unidad de mando comprende,
preferentemente, una interfaz hombre-máquina
dispuesta para permitir la preparación de los desplazamientos de la
unidad de acabado y/o de la unidad de cogida de las piezas que hay
que tratar, así como una unidad de programación dispuesta para
memorizar los desplazamientos de una unidad de acabado y/o de la
unidad de cogida de las piezas que hay que tratar.
El centro de acabado puede comprender,
igualmente, medios de aspiración formados por un dispositivo de
aspiración y un tubo de aspiración, del cual un extremo desemboca en
la parte baja del recinto.
La presente invención y sus ventajas se deducirán
mejor de la descripción que sigue de diferentes modos de realización
de la invención, refiriéndose a los dibujos anejos, en los
cuales:
- la figura 1 es una vista de perfil del centro
de acabado de acuerdo con la invención;
- la figura 2 es una vista frontal de la máquina
de la figura 1;
- la figura 3 es una vista desde arriba de la
máquina de la figura 1, y
- la figura 4 es una vista en perspectiva de una
parte de una máquina de acuerdo con la invención.
Refiriéndose a estas figuras, el centro de
acabado 10 de acuerdo con la presente invención está adaptado para
tratar piezas mecánicas moldeadas, matrizadas o mecanizadas. Este
centro de acabado comprende, esencialmente, un recinto 11, una
unidad de acabado 12, una unidad 13 de cogida de las piezas que hay
que tratar y una unidad de mando 14.
El recinto 11 comprende un bastidor 15 provisto
de una cámara de acceso (no representada) que permite la colocación
y la retirada de las piezas que hay que tratar, garantizando al
mismo tiempo una seguridad óptima del usuario. Este bastidor
comprende, igualmente, una puerta 16 que permite el acceso al
interior del recinto, igual que un compartimiento eléctrico 17 que
permite colocar todos los mandos eléctricos de la máquina.
La unidad de acabado 12 comprende, esencialmente,
medios de acabado 18 y medios de accionamiento 19 de estos medios de
acabado. Esta unidad de acabado 12 está fijada al techo 20 del
recinto. Esta realización es particularmente ventajosa porque
permite liberar totalmente la parte inferior del bastidor 15.
Durante la utilización de este centro de acabado, numerosas
partículas, provenientes, ya sea de las piezas tratadas, o de los
materiales utilizados para el tratamiento, caen al fondo del
bastidor. En las máquinas tradicionales, en las cuales las unidades
de acabado están fijadas al piso del bastidor, las partículas
ensucian estas unidades de acabado y hacen el entretenimiento del
centro relativamente complicado. Al fijar estas unidades al techo
del recinto, el entretenimiento del centro de acabado se encuentra
muy
facilitado.
facilitado.
Los medios de acabado 18 pueden ser adaptados en
función del tratamiento que hay que efectuar. Estos pueden estar
compuestos por medios, especialmente, de desbarbado, de cepillado,
de lijado, de esmerilado o de pulido. Generalmente, estos medios
comprenden un elemento cilíndrico 21, tal como una muela o un
cepillo, que tiene una superficie que puede ser puesta en contacto
con las piezas que hay que tratar.
La unidad de acabado 12 puede comprender,
igualmente, medios de alimentación 22 de productos de tratamiento,
tales como una pasta abrasiva o un fluido de enfriamiento. En el
modo de realización ilustrado en la figura 4, el elemento cilíndrico
21 está rodeado por un cárter 23 provisto de una ventanilla 24 por
la cual es posible introducir el producto de tratamiento.
Los medios de acabado 18 pueden ser desplazados
por intermedio de los medios de accionamiento 19 según cuatro ejes
de desplazamiento. Dos de estos ejes x, y son horizontales y
ortogonales entre sí. Un tercer eje z es vertical y ortogonal a los
dos precedentes. El cuarto eje A es un eje de rotación que permite a
los medios de acabado pivotar alrededor de un eje colineal con el
eje horizontal x. Este eje de rotación es perpendicular al eje de
rotación del elemento cilíndrico.
La unidad 13 de cogida de las piezas comprende un
plato giratorio 25 en el cual están montados dos elementos
portadores 26 formados, cada uno, por un soporte pivotante 27 y un
cabezal 28 de cogida de las piezas que hay que tratar. El soporte
pivotante 27 está montado en el plato 25 de modo que puede pivotar
alrededor de un eje vertical B. El cabezal 28 puede pivotar
alrededor de un eje horizontal C y comprende un mandril (no
representado) adaptado a las piezas que hay que tratar.
Como se mencionó anteriormente, el centro de
mecanizado 10 comprende una unidad de mando 14 formada por una
interfaz 29 de tipo interfaz hombre-máquina y una
unidad de programación 30. La interfaz
hombre-máquina 29 permite a un usuario definir las
leyes del movimiento de la pieza que hay que tratar y de los medios
de acabado 18 a fin de permitir un tratamiento óptimo de las piezas.
La definición de estas leyes de movimiento puede hacerse de modo
intuitivo gracias al hecho de que los desplazamientos de los
elementos portadores 26 y de los medios de acabado 18 son distintos
y pueden ser descompuestos según ejes simples de visualizar.
La unidad de programación 30 integra las leyes de
movimiento introducidas por el usuario de modo que permiten su
reproducción cuando hay que tratar una serie de piezas idénticas.
Esta unidad de programación permite, igualmente, tener en cuenta el
tiempo inutilizado de carga y de descarga de las piezas que se hace
en un mandril, mientras que una pieza es tratada en el otro
mandril. La unidad de programación 30 gestiona, igualmente, la
distribución de los productos de tratamiento.
El centro de acabado 10 comprende medios de
aspiración 31 que permiten eliminar las partículas que provienen de
las piezas tratadas y de los productos de tratamiento. Estos medios
de aspiración comprenden un tubo de aspiración 32 que tiene un
extremo que desemboca en el recinto 11, preferentemente en el suelo
de éste, y el otro extremo unido a un aspirador de un tipo conocido
por el experto en la técnica y adaptado a la aplicación del centro
de acabado.
El centro de acabado de acuerdo con la presente
invención presenta diferentes ventajas con respecto a las máquinas
de la técnica anterior. Como la unidad de acabado 12 está suspendida
en la parte superior del bastidor 15, los residuos que caen hacia
abajo no ensucian las piezas de la máquina y, en particular, las
piezas móviles. Así, la fiabilidad de la máquina aumenta. El acceso
a estas piezas, así como al interior del centro de acabado se
encuentra facilitado, lo que, igualmente, facilita su
entretenimiento.
El hecho de separar los seis grados de libertad
en cuatro grados de libertad para la unidad de acabado 12 y dos
grados de libertad para el elemento portador 26, permite definir
las leyes de movimiento de modo muy intuitivo por intermedio de la
interfaz hombre-máquina 29, permitiendo al mismo
tiempo tratar prácticamente cualquier tipo de piezas, incluso las
que tienen formas muy complejas.
El hecho de liberar la parte baja del bastidor 15
permite instalar en ésta los medios de aspiración 31, lo que permite
una recuperación óptima de los residuos.
Finalmente, la máquina puede adaptarse fácilmente
a las necesidades específicas de los usuarios, por ejemplo,
modificando el número de elementos portadores o el número y la
disposición de las unidades de acabado.
La presente invención no está limitada a los
modos de realización descritos, sino que se extiende a cualquier
modificación o variante evidente para el experto en la técnica,
dentro de los límites de las reivindicaciones.
Claims (11)
1. Centro de acabado de piezas mecánicas
moldeadas, matrizadas o mecanizadas, que comprende un recinto (11),
al menos, una unidad de acabado (12) que comprende medios de acabado
giratorios (18), tales como, por ejemplo, medios de desbarbado, de
cepillado, de lijado, de esmerilado o de pulido, al menos, una
unidad (13) de cogida de las piezas que hay que tratar, y medios de
accionamiento para desplazar los citados medios de acabado de manera
que las superficies de las citadas piezas que hay que tratar se
pongan en contacto, selectivamente, durante un tiempo
predeterminado, con los citados medios de acabado, estando la
citada unidad de acabado (12) suspendida en la parte superior del
citado recinto (11) y estando los medios de accionamiento (19)
dispuestos para desplazar los medios de acabado (18) según tres ejes
ortogonales (x, y, z) de desplazamiento lineal y un eje de rotación
(A) paralelo a uno de los citados ejes ortogonales (x) de
desplazamiento lineal, caracterizado porque la unidad (13)
de cogida de las piezas comprende un elemento portador (26)
provisto de, al menos, un soporte (27) que pivota alrededor de un
eje de pivotamiento (B) paralelo a uno de los citados ejes
ortogonales (z) de desplazamiento lineal.
2. Centro de acabado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque comprende un mandril
portapiezas montado en el citado soporte (27), siendo este mandril
portapiezas giratorio alrededor de un eje de rotación (C)
perpendicular al citado eje de pivotamiento (B) del soporte.
3. Centro de acabado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el citado eje de
pivotamiento (B) del citado soporte (27) de los citados medios de
acabado (18) es sensiblemente vertical.
4. Centro de acabado de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque el citado eje de
pivotamiento (C) del citado mandril portapiezas es sensiblemente
horizontal.
5. Centro de acabado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el elemento portador
(26) comprende un plato (25) sensiblemente horizontal en el que
está montado el citado soporte pivotante (27), siendo este plato
pivotante alrededor de un eje sensiblemente vertical y pudiendo
graduarse su posición.
6. Centro de acabado de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque en el citado plato
(25) están montados varios soportes pivotantes (27) para la cogida
de las piezas que hay que tratar.
7. Centro de acabado de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizado porque el citado plato (25)
tiene dos soportes pivotantes (27) dispuestos a 180º uno del otro,
estando uno de los soportes en posición de tratamiento en la
proximidad de los medios de acabado (18), mientras que el otro está
en posición de carga y descarga, y estando dispuesto el plato para
hacer pasar los dos soportes de una de las posiciones a la otra por
una rotación de 180º.
8. Centro de acabado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque comprende una unidad
de mando (14) de los desplazamientos de la unidad de acabado (12)
y/o de la unidad (13) de cogida de las piezas que hay que
tratar.
9. Centro de acabado de acuerdo con la
reivindicación 8, caracterizado porque la unidad de mando
(14) comprende una interfaz hombre-máquina (29)
dispuesta para permitir la programación de los desplazamientos de la
unidad de acabado (12) y/o de la unidad (13) de cogida de las
piezas que hay que tratar.
10. Centro de acabado de acuerdo con la
reivindicación 8, caracterizado porque la unidad de mando
(14) comprende una unidad de programación (30) dispuesta para
memorizar los desplazamientos de una unidad de acabado (12) y/o de
la unidad (13) de cogida de las piezas que hay que tratar.
11. Centro de acabado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque comprende medios de
aspiración (31) formados por un dispositivo de aspiración y un tubo
de aspiración (32) del cual un extremo desemboca en la parte baja
del recinto (11).
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|---|---|---|---|
| FR0012331A FR2814388B1 (fr) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | Centre de finissage de pieces de mecanique |
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|---|---|---|---|
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| ES (1) | ES2243430T3 (es) |
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