ES2255632T3 - Dispositivo de taladro profundo. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de taladrado profundo para practicar orificios en piezas de trabajo, en particular cigüeñales, siendo practicables los orificios en diferentes posiciones y/o en diferentes alineaciones con relación a un eje longitudinal de la pieza de trabajo, con una unidad de taladrado profundo (3) dotada al menos de un cabezal portabroca (22) que presenta al menos un husillo de trabajo (26) que puede ser hecho girar alrededor de un eje de husillo (30) por un accionamiento de husillo (27) y que está destinado a alojar una herramienta de taladrado profundo (32) que se puede desplazar paralelamente al eje de husillo; una unidad de retención de pieza de trabajo (40) con un primer dispositivo parcial (43) para retener al menos una pieza de trabajo (41) y para girar esta pieza de trabajo alrededor de su eje longitudinal de la pieza de trabajo (42); y un segundo dispositivo parcial (50) para girar la pieza de trabajo (41) alrededor de un eje de giro (49) orientado perpendicularmente al eje longitudinal de la pieza de trabajo; y unos dispositivos de posicionamiento (4; 14; 51) para el desplazamiento relativo de la pieza de trabajo y de la herramienta de taladrado profundo, caracterizado porque la unidad de retención de la pieza de trabajo lleva asociado al menos un dispositivo manipulador (100) que, dentro de una zona de trabajo (107) que comprende varios segmentos de mecanizado de la pieza de trabajo, puede trasladarse paralelamente al eje longitudinal (42) de la pieza de trabajo hasta posiciones axiales prefijadas de dicha pieza de trabajo.

Description

Dispositivo de taladrado profundo.

La presente invención se refiere a un dispositivo de taladrado profundo para practicar orificios en piezas de trabajo, en particular cigüeñales, pudiendo practicarse los orificios en diferentes posiciones y/o en diferentes alienaciones con relación a un eje longitudinal de la pieza de trabajo, según el preámbulo de la reivindicación 1 (véase, por ejemplo, el documento US-6.228.007-B).

Como es sabido, los cigüeñales para motores de combustión de vehículos aéreos o terrestres, barcos o dispositivos estacionarios están provistos frecuentemente de una pluralidad de orificios que están situados en diferentes posiciones y/o en diferentes alineaciones en relación con el eje longitudinal del cigüeñal y, por ejemplo, pueden servir como orificios de aceite. En la fabricación masiva de este tipo de piezas de trabajo se utilizan frecuentemente líneas de transferencia con varias estaciones de trabajo, practicándose en la pieza de trabajo en cada estación de trabajo uno o varios agujeros de determinada alineación y posición. Un reacondicionamiento de este tipo de líneas de transferencia para fabricar piezas de trabajo en las que los orificios están modificados con respecto a alineación y/o posición, es complicado, lleva mucho tiempo y resulta caro. Por tanto, desde hace tiempo, en particular para la fabricación de pequeñas series, existe el deseo de dispositivos utilizables en forma más flexible que, preferentemente también con respecto a su demanda de espacio, sean más favorables que las líneas de transferencia.

Se conocen ya dispositivos que hacen posible una rotación del cigüeñal alrededor de su eje longitudinal y una oscilación del eje longitudinal alrededor de un eje perpendicular a este eje longitudinal para facilitar la realización de orificios alineados y/o posicionados de forma diferente en un dispositivo de taladrado profundo especialmente diseñado.

Por ejemplo, en la patente US nº 5.759.140 se muestra un dispositivo de esta clase que prevé un giro del cigüeñal alrededor de su eje longitudinal y una oscilación por un lado del cigüeñal a partir de una posición de base horizontal alrededor de un eje de inclinación para hacer posibles orificios de alineación y/o posición diferentes. La construcción de esta instalación es costosa y tiene un tamaño estructural considerable. Su manejo es complicado.

Otro dispositivo del tipo citado se muestra en la patente US 6.203.478. Los ejes longitudinales de los cigüeñales están alineados aquí horizontalmente y son basculables alrededor de un eje de giro vertical. La unidad de taladrado profundo correspondiente que lleva la herramienta de taladrado profundo, tiene cuatro ejes de movimiento accionables independientemente uno de otro, de los que dos discurren paralelamente a los ejes de husillo horizontales.

Otro dispositivo de este género se conoce por la patente EP 1 052 048 (US 6.228.007-B). Este comprende un portapiezas de trabajo que soporta al menos un cigüeñal con un eje longitudinal que discurre horizontalmente y está fijado a un plato giratorio basculable alrededor de un eje vertical. Los movimientos relativos entre las herramientas de taladrado profundo y las piezas de trabajo en una dirección horizontal que discurre perpendicularmente a los ejes de husillo se producen por el desplazamiento horizontal del portapiezas de trabajo. En particular, se indican medidas para el cambio de herramienta.

Otro dispositivo de taladrado profundo de este género es conocido por la solicitud de patente alemana DE 199 38 856. Éste comprende una unidad de taladrado profundo con al menos un cabezal portabroca dotado de un eje de husillo horizontal y una unidad de retención de la pieza trabajo, separada de la unidad de taladrado profundo, que sujeta los cigüeñales con eje longitudinal horizontal de la pieza de trabajo y puede girarlos alrededor de un eje de giro vertical. La unidad de retención de la pieza de trabajo se puede desplazar a lo largo de un eje que discurre paralelo a los ejes de husillo, con lo que se facilitan movimientos de la pieza de trabajo especialmente favorables con relación a las herramientas. Unos dispositivos auxiliares están asociados a la unidad de retención de la pieza de trabajo y hacen posible un proceso de mecanizado rápido, libre de perturbaciones y limpio. En particular, se prevén dispositivos de sellado para sellar los lugares de paso de las herramientas de taladrado profundo durante el taladrado de la pieza de trabajo. Para cada segmento de mecanizado del cigüeñal a mecanizar, en particular para cada cojinete de bancada y cojinete de carrera a taladrar, se prevé un dispositivo de sellado particular que comprende varias cubiertas de sellado que se pueden aplicar alrededor de la superficie envolvente de la pieza de trabajo. Los dispositivos de sellado individuales pueden ser desplazados axialmente a mano en medida limitada en una guía que discurre paralela al eje longitudinal de la pieza de trabajo para hacer posible una adaptación a diferentes geometrías de cigüeñal.

La invención se basa en el problema de crear un dispositivo de taladrado profundo del tipo citado al principio que permita una elevada circulación de piezas de trabajo a mecanizar con un coste de asistencia reducido y una alta seguridad de funcionalmente. En particular, debe facilitarse una adaptación rápida de los dispositivos de taladrado profundo a las diferentes geometrías de la pieza de trabajo y elevarse más la precisión y la seguridad de funcionamiento del proceso de mecanizado.

Este problema se resuelve según la invención por un dispositivo de taladrado profundo con las características de la reivindicación 1.

Un dispositivo de taladrado profundo según la invención tiene dos unidades funcionales que pueden ser ambas de construcción muy sencilla y clara y que cooperan de forma conveniente. Las unidades funcionales pueden colocarse sobre un armazón de máquina común o, particularmente en instalaciones para grandes piezas de trabajo, sobre dos armazones de máquina separados. Una unidad de taladrado profundo tiene al menos un cabezal con al menos un husillo de trabajo que puede ser hecho girar alrededor de un eje de husillo (eje Z) por un accionamiento de husillo para recibir una herramienta de taladrado profundo que se puede desplazar en paralelo al eje de husillo (en dirección Z). El eje de husillo discurre preferentemente en dirección horizontal.

Una unidad de retención de la pieza de trabajo, separada de la unidad de taladrado profundo, tiene un primer dispositivo parcial para retener al menos una pieza de trabajo y para girar dicha pieza alrededor del eje longitudinal de la pieza de trabajo (eje A). Un segundo dispositivo parcial sirve para girar la pieza de trabajo, en particular el primer dispositivo parcial, alrededor de un eje de giro (eje B) alienado perpendicularmente al eje longitudinal de la pieza de trabajo. Por tanto, la unidad de retención de la pieza de trabajo incluye todas las funciones que son necesarias para hacer bascular la pieza de trabajo, pudiendo volverse diferentes segmentos periféricos de la pieza de trabajo hacia la herramienta de taladrado profundo por medio de los giros alrededor del eje A y siendo ajustables diferentes ángulos de inclinación de los orificios con relación al eje longitudinal de la pieza de trabajo por medio de los giros alrededor del eje B. En particular, en instalaciones para grandes piezas de trabajo, y para evitar movimientos axiales excesivamente grandes, puede preverse también conformar las piezas portadoras de la herramienta de la unidad de taladrado profundo de forma que puedan bascular alrededor de un eje vertical (eje B2).

Además, para el desplazamiento relativo de la pieza de trabajo y de la herramienta de taladrado profundo, se prevén dispositivos de posicionamiento primero, segundo y tercero a fin de hacer posibles desplazamientos paralelos entre la pieza de trabajo y la herramienta de taladrado profundo con respecto a ejes ortogonales.

Los dispositivos de taladrado profundo según la invención se caracterizan porque la unidad de retención de la pieza de trabajo lleva asociado al menos un dispositivo manipulador que puede trasladarse dentro de una zona de trabajo que comprende varias segmentos de mecanizado de la pieza de trabajo paralelamente al eje longitudinal de la pieza de trabajo hasta posiciones axiales prefijadas de dicha pieza de trabajo. El dispositivo manipulador está formado para interacción con la pieza de trabajo en la zona de la posición axial correspondiente y, por tanto, permite un tratamiento de la pieza de trabajo en la zona de la posición axial elegida antes, durante y/o después de un proceso de taladrado realizado en la zona de esta posición axial. Dado que la zona de trabajo de un dispositivo manipulador abarca varios segmentos de mecanizado de una pieza de trabajo, por ejemplo varios segmentos de cojinete yuxtapuestos de un cigüeñal, pueden realizarse estas manipulaciones en varios segmentos de mecanizado con solamente un dispositivo manipulador que se pueda trasladar, preferentemente sin escalones, de forma correspondiente al segmento de mecanizado deseado.

Aún cuando varios dispositivos manipuladores de construcción diferente o sustancialmente igual pueden estar previstos uno junto a otro para varias zonas de trabajo yuxtapuestas, se prefiere que esté previsto un dispositivo manipulador que pueda trasladarse dentro de una zona de trabajo que comprenda todos los segmentos de mecanizado de la pieza de trabajo. En particular, la zona de trabajo puede comprender toda la longitud a mecanizar de un cigüeñal. Por tanto, se reduce considerablemente la cantidad de piezas de desgaste y piezas de reacondicionamiento necesarias al producirse una transición entre diferentes geometrías de pieza de trabajo. En comparación con dispositivos de taladrado profundo convencionales, en los que, por ejemplo, para cada segmento de cojinete de un cigüeñal puede preverse un dispositivo de sellado separado, se reduce considerablemente el número de piezas de desgaste o de reacondicionamiento para piezas de trabajo diferentes. Asimismo, se suprime el coste de posicionamiento necesario al pasar a otros tipos de pieza de trabajo o el coste necesario para el montaje o desmontaje de dispositivos individuales al pasar a tipos de piezas de trabajo con diferente número de segmentos de mecanizado, por ejemplo a cigüeñales para diferentes números de cilindros.

Son especialmente ventajosas formas de realización en las cuales el dispositivo de taladrado profundo presenta un dispositivo de control numérico por ordenador y el dispositivo manipulador puede controlarse dependiendo de señales de control de este dispositivo de control. Por ejemplo, por medio de un accionamiento de ejes NC puede controlarse deliberadamente el movimiento de traslación de un dispositivo manipulador dentro de su zona de trabajo. En particular, el dispositivo de control, que controla también los procesos de taladrado de la herramienta de taladrado profundo, puede utilizarse para activar el dispositivo manipulador. Dado que este dispositivo de control recurre a datos que representan la geometría de la pieza de trabajo o los lugares y alineaciones de los orificios, es posible un control exacto del destino del dispositivo manipulador con respecto a los orificios. Por tanto, puede renunciarse completamente a intervenciones manuales para el movimiento del dispositivo manipulador, de modo que es posible un funcionamiento completamente automático de un dispositivo de taladrado profundo equipado con un dispositivo manipulador de este tipo.

Existen formas de realización en las cuales el dispositivo manipulador facilita solamente una única funcionalidad, por ejemplo la función de un dispositivo de sellado. Se prefieren formas de realización en las cuales un dispositivo manipulador presenta varias unidades funcionales para realizar diferentes manipulaciones en un segmento de mecanizado de la pieza de trabajo asociado a la posición axial. Según el tipo de funcionalidad, pueden realizarse simultánea o sucesivamente varias funciones. Un dispositivo manipulador multifuncional utiliza la capacidad de posicionamiento exacto del dispositivo manipulador para una pluralidad de funcionalidades que, por tanto, pueden materializarse con un mínimo de grupos estructurales necesarios.

Dado que, en general, se han de producir también orificios pasantes, un dispositivo manipulador comprende preferentemente al menos un dispositivo de sellado para sellar lugares de paso de herramientas de taladrado profundo al taladrar la pieza de trabajo. Estos lugares de paso se encuentran siempre en el lado de la pieza de trabajo alejado de la herramienta de taladrado profundo o del cabezal portabroca. Preferentemente, se prevé exactamente un dispositivo de sellado que, debido a la capacidad de traslación del dispositivo manipulador, puede situarse en cualquier posición axial ajustable sin escalones. Por tanto, puede impedirse en cualquier posición axial que el medio refrigerante, mezclado con virutas de taladrado, salpique hacia fuera en el lado alejado de la herramienta al abrirse paso la broca, ensucie el aparato y deje que, en ciertas circunstancias, la broca gire en seco, lo que podría llevar a un desgaste prematuro de la broca. Por tanto, pueden evitarse paradas de la máquina para fines de limpieza y se facilita un funcionamiento permanente fiable.

Se facilita un sellado particularmente fiable en un perfeccionamiento haciendo que un dispositivo de sellado, que está previsto para sellar un segmento de mecanizado axial, por ejemplo un cojinete de bancada o un cojinete de elevación, presente al menos una cubierta de sellado apretable contra una superficie envolvente de la pieza de trabajo a través de un segmento periférico, con lo que puede conseguirse un sellado de gran superficie que resista también elevadas presiones del aceite de taladrado. La cubierta de sellado, en el lado vuelto hacia la pieza de trabajo, puede ser de plástico en el que puede taladrarse. Preferentemente, están previstas varias cubiertas de sellado por segmento de sellado, con lo que puede conseguirse un sellado sin huecos en dirección periférica, que deje libre prácticamente sólo la zona de entrada de la herramienta.

Para evitar vibraciones y/o combados producidos por fuerzas de mecanizado en una pieza de trabajo alargada, por ejemplo un cigüeñal, el dispositivo manipulador, según un perfeccionamiento, comprende dispositivos que facilitan un apoyo y una amortiguación de basculación de la pieza de trabajo. A este fin, el dispositivo manipulador puede presentar al menos un dispositivo de apoyo para proporcionar un apoyo ajustable según sea necesario a la pieza de trabajo en la zona de al menos un segmento de mecanizado. El apoyo puede atacar directamente en la zona axial del respectivo orificio a mecanizar. Alternativa o adicionalmente, puede preverse un apoyo por un lado o ambos lados junto a un lugar de mecanizado. Preferentemente, se consigue un apoyo haciendo que el dispositivo de apoyo presente al menos un elemento de apoyo que pueda ser movido con relación a la pieza de trabajo mediante control numérico y/o manualmente y que pueda ser apretado en una zona de apoyo contra la superficie envolvente de la pieza de trabajo. El elemento de apoyo está formado preferentemente como una cubierta de apoyo con una superficie de apoyo aplicable a lo largo de un segmento periférico a la superficie envolvente de una pieza de trabajo. Por tanto, puede crearse un contacto de asiento seguro que impida movimientos de desviación de la pieza de trabajo en un intervalo angular amplio de direcciones radiales en el lado opuesto a la herramienta. Son favorables formas de realización en las cuales el elemento de apoyo, por ejemplo en el lado alejado de la herramienta de taladrado profundo, pueda aproximarse a la herramienta hasta una posición de apoyo y pueda inmovilizarse en la posición de apoyo de tal modo que el elemento de apoyo se mantenga prácticamente inmóvil. Se puede obtener así un apoyo fijo y en gran parte inflexible. Esto puede conseguirse, por ejemplo, por pinzamiento adecuado de un vástago de émbolo que lleva una cubierta de apoyo y que se mueve neumática o hidráulicamente con ayuda de un cilindro de accionamiento para mover el elemento de apoyo.

Además de un dispositivo de sellado, puede preverse un dispositivo de apoyo como dispositivo separado. Preferentemente, las funcionalidades de sellado y apoyo se integran en un solo dispositivo, de modo que el dispositivo de sellado esté formado como dispositivo de apoyo o un dispositivo de apoyo esté formado como dispositivo de sellado. Por medio de esta integración de varias funcionalidades pueden ahorrarse componentes y espacio de montaje en el dispositivo manipulador. En un perfeccionamiento se materializa la integración haciendo que al menos una cubierta de sellado del dispositivo de sellado utilizable como elemento de apoyo pueda moverse hacia una posición de apoyo con ayuda de un elemento de accionamiento accionable de forma móvil y esté previsto un dispositivo de inmovilización para inmovilizar el elemento de accionamiento en la posición de apoyo. Esto puede materializarse por medio de un dispositivo de pinzamiento radial que inmovilice de forma apretada un vástago de émbolo que sirve como elemento de accionamiento tan pronto como la cubierta de apoyo/cubierta de sellado dispuesta en el mismo esté en contacto de asiento fijo con la pieza de trabajo.

Para asegurar la calidad de la pieza de trabajo debe comprobarse si los talados están taladrados del todo correctamente. Como causas de orificios no taladrados entran en consideración, por ejemplo, roturas de la herramienta, herramientas ajustadas erróneamente en longitud y/o programas NC con errores. Convencionalmente, para pruebas de este tipo se utilizan, por ejemplo, estaciones de prueba separadas en las que se examinan las piezas de trabajo después del desmontaje del dispositivo de taladrado profundo. Se conocen también dispositivos de prueba de longitud de la herramienta. Asimismo, se utilizan parcialmente dispositivos de taladrado profundo que contienen dispositivos que vigilan la variación de la presión del material refrigerante-lubricante suministrado a la herramienta a la salida del orificio, o bien sistemas que supervisan la modificación de la fuerza axial o potencia efectiva absorbida a la salida del orificio. Tales sistemas se han mostrado poco fiables para los requisitos de producción, en particular en la industria automovilística.

En perfeccionamientos preferidos se resuelven los problemas citados haciendo que el dispositivo manipulador presente al menos un dispositivo de control de taladrado para comprobar el paso de un orificio en el lado de la pieza de trabajo alejado de la herramienta de taladrado profundo. La funcionalidad de la prueba de taladrado se facilita así dentro del dispositivo de taladrado profundo, concretamente en los lados del dispositivo de retención de la pieza de trabajo que puede estar asociado a un dispositivo manipulador equipado de esta forma. Por tanto, la prueba puede realizarse durante el proceso de taladrado o inmediatamente después, en tanto en cuanto están aún sujetas las piezas de trabajo mecanizadas. En el caso de un control numérico por ordenador, la prueba puede realizarse en forma orientada localmente hacia el objetivo, dado que el dispositivo manipulador puede trasladarse al lugar del paso de orificio previsto. Pueden ahorrarse el tiempo necesario para un control de longitud de la herramienta y/o el coste para una estación de prueba adicional.

La prueba puede realizarse sin contacto, por ejemplo por vía óptica, eléctrica y/o electromagnética, con ayuda de sensores adecuados. Preferentemente, el dispositivo de control está formado como dispositivo de exploración que trabaja mecánicamente y que puede estar configurado de forma suficientemente robusta para las duras condiciones ambientales durante el proceso de mecanizado, a fin de evitar funciones erróneas. En perfeccionamientos ventajosos, el dispositivo de control comprende al menos un pasador de inserción dimensionado para penetrar en un orificio pasante y un dispositivo asociado para registrar la inserción del pasador de inserción en un orificio. La prueba puede realizarse entonces de tal manera que el pasador de inserción se traslade a la posición esperada de un lugar de paso de orificio y se aproxima a la herramienta. Cuando el pasador de inserción puede penetrar en el interior de la pieza de trabajo hasta más allá de la superficie envolvente, existe entonces un orificio. Cuando el pasador choca en el lugar previsto con la superficie envolvente, se presenta entonces un orificio incorrecto en el que, por ejemplo, el canal de taladrado no alcanza en absoluto la superficie envolvente de la pieza de trabajo o sólo se extiende a través de una sección transversal demasiado pequeña hasta ella.

Preferentemente, el dispositivo de control está configurado de tal manera que, durante la prueba y dependiendo del resultado de la misma, se puede proporcionar una señal de prueba preferentemente eléctrica a un control del dispositivo de taladrado profundo, estando configurado el dispositivo de control preferentemente de tal modo que pueda controlarse un proceso de taladrado dependiendo de la señal de prueba. Por tanto, es posible, por ejemplo, interrumpir el proceso de taladrado inmediatamente después de la comprobación de un orificio incorrecto a fin de detectar y eliminar la causa del error.

Las funcionalidades descritas pueden preverse individualmente o en cualesquiera combinaciones en un dispositivo manipulador. Los dispositivos manipuladores de la clase descrita aquí a modo de ejemplo pueden utilizarse en todos los dispositivos de taladrado profundo del género expuesto independientemente de si las piezas de trabajo a mecanizar se sujetan con un eje longitudinal de pieza de trabajo horizontal o con un eje longitudinal de pieza de trabajo inclinado oblicuamente en relación con la horizontal.

Otras características y detalles de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripción de una forma de realización preferida en unión con los dibujos y las reivindicaciones adjuntas. Las características individuales pueden estar materializadas aquí en una forma de realización, bien por sí solas o bien combinadas varias de ellas entre sí. En los dibujos se representa un ejemplo de forma de realización de la invención que se explica con más detalle a continuación.

La figura 1 muestra un alzado lateral esquemático de una forma de realización de un dispositivo de taladrado profundo según la invención;

la figura 2 muestra una vista en planta del dispositivo de taladrado profundo de la figura 1;

la figura 3 muestra un alzado frontal del dispositivo de taladrado profundo según las figuras 1 y 2;

la figura 4 muestra una vista en perspectiva oblicua de una forma de realización preferida de un primer dispositivo parcial con una forma de realización de un dispositivo manipulador;

la figura 5 muestra una vista en perspectiva oblicua de una forma de realización de un dispositivo manipulador;

la figura 6 muestra una representación esquemática de la forma de trabajo de un dispositivo de apoyo previsto en el dispositivo manipulador;

la figura 7 muestra una representación esquemática de la forma de trabajo de un dispositivo de control de taladrado previsto en el dispositivo manipulador en posición de espera; y

la figura 8 muestra el dispositivo de control de taladrado mostrado en la figura 7 en posición de prueba, mostrándose en (a) una situación con orificio existente y en (b) una situación con orificio ausente.

La forma de realización mostrada de un dispositivo de taladrado profundo 1 según la invención, en las figuras 1 a 3, se basa en un centro de taladrado profundo estándar en el que está fijada una unidad de taladrado profundo 3 sobre el lado superior de una bancada de máquina 2. Dicha unidad tiene un primer dispositivo de posicionamiento 4 con un carro transversal 5 que es guiado de forma deslizable sobre dos carriles de guiado lineales 6 de ejes paralelos y que se puede trasladar por medio de un primer motor de accionamiento NC (no mostrado), a través de un primer mecanismo de husillo 7, paralelamente a un primer eje horizontal 8 (eje X).

Sobre el carro transversal se eleva un montante 9 con un par de carriles de guía lineales 10 de ejes paralelos verticalmente alineados, en los que se guía de forma verticalmente móvil un dispositivo portaherramienta 11. Para subir y bajar el dispositivo portaherramienta 11 sirve un motor NC dispuesto en el lado superior del montante, por ejemplo un servomotor 12 cuyo eje discurre paralelo a los ejes de las guía lineales 10 y ataca en el lado trasero del dispositivo portaherramienta 11 a través de un segundo mecanismo de husillo 13 vertical dispuesto entre los carriles de guía 10. Por tanto, se crea un segundo dispositivo de posicionamiento 14 de estructura sencilla para el desplazamiento vertical del dispositivo portaherramienta 11 paralelamente a un segundo eje vertical 15, el cual se denomina eje Y.

El dispositivo portaherramienta 11 comprende un soporte 18 horizontalmente, alargado, configurado en forma de una placa vertical en cuyo lado trasero vuelto hacia el montante están fijados elementos de guiado 19 para atacar en las guías lineales 10 y una tuerca de husillo 20 para cooperar con el segundo husillo vertical 13. En el lado delantero opuesto discurre en dirección horizontal una guía lineal con dos carriles de guía 21 de ejes paralelos sobre los cuales se guía de forma linealmente móvil un cabezal portabroca 22. Para desplazar el cabezal a lo largo de la guía lineal 21 paralelamente al eje horizontal Z 28 está previsto un servomotor NC adicional 24 que, a través de un husillo roscado horizontal 25, ataca en una tuerca de impulsión a rosca dispuesta en el lado inferior del cabezal.

En el cabezal portabroca 22 están dispuestos a distancia uno de otro dos husillos de trabajo 26 superpuestos de ejes paralelos, estando previsto para cada uno de los husillos de trabajo en el cabezal un accionamiento de husillo 27 por motor eléctrico, activable por separado para hacer girar el husillo de trabajo alrededor de un eje de husillo horizontal 30. Cada uno de los husillos de trabajo tiene en el lado alejado del accionamiento un mandril de sujeción rápida para alojar una herramienta de taladrado profundo 32. Asimismo, existen realizaciones con un solo husillo o con más de dos husillos.

En la posición de funcionamiento mostrada del dispositivo de taladrado profundo no hay herramientas de taladrado profundo sujetas. Algunas herramientas de taladrado profundo están dispuestas una sobre otra, con ejes paralelos, en un almacén de cambio 33 explicado posteriormente, que está dispuesto lateralmente junto al dispositivo portaherramienta en una placa de soporte vertical contigua al borde de la bancada de la máquina.

Para guiar las herramientas de taladrado profundo sujetas en los correspondientes husillos de trabajo antes, durante y después de un proceso de taladrado, se prevé un dispositivo 35 de guiado de herramienta que está montado fijamente en la placa de soporte 18 por el extremo opuesto al accionamiento de avance 24 y tiene un portamanguitos de taladrar 36 para alojar manguitos de taladrar o guías de herramienta 37 intercambiables.

La unidad de taladrado profundo preferida descrita hace posible desplazar paralelamente las herramientas para que adopten una posición de mecanizado perpendicular al eje longitudinal de la herramienta por medio de movimientos de las herramientas que discurren en ángulo recto entre sí y que son paralelos al eje X o al eje Y. Además, es posible un desplazamiento axial de la herramienta en la dirección del eje Z por medio del desplazamiento del cabezal portabroca en dirección al dispositivo 35 de guiado de la herramienta o desde éste. Este avance de trabajo de la herramienta de taladrado profundo es posible sin que deban desplazarse grandes masas de la unidad de taladrado profundo, por ejemplo el dispositivo portaherramienta en su totalidad. El avance de mecanizado se realiza por el desplazamiento lineal del cabezal portabroca así como por un eje Z 28 asociado a la herramienta.

Para retener las piezas de trabajo a taladrar así para alinear correctamente las piezas de trabajo con respecto al eje de la herramienta o del husillo está prevista una unidad de retención de pieza de trabajo 40 que, en el ejemplo mostrado, lleva dos cigüeñales 41 cuyos ejes longitudinales 42 están horizontalmente alineados en paralelo uno a otro. La unidad de retención de pieza de trabajo tiene sustancialmente dos dispositivos parciales que cooperan funcionalmente. Un primer dispositivo parcial 43 sirve para retener las piezas de trabajo con el eje longitudinal de la pieza de trabajo horizontalmente alineado y para hacer girar las piezas de trabajo alrededor del eje longitudinal de la pieza de trabajo denominado también eje A. En el ejemplo mostrado, los cigüeñales 41 están alojados para ello en mandriles de sujeción 44 que pueden ser hechos girar por un accionamiento de basculación 45 con, por ejemplo, una correa dentada 46 o una cadena o una rueda dentada recta. Para cada cigüeñal está previsto un accionamiento separado controlable de forma independiente del otro motor. En el lado contrario, las piezas de trabajo pueden estar dispuestas sobre puntas o en mandriles de sujeción. Los elementos descritos están fijados al ala vertical de un soporte 47 en forma de L en sección transversal. El soporte está fijado sobre una mesa giratoria 50 que se puede reconocer bien en la figura 3, que es parte de un segundo dispositivo parcial de la unidad de retención de la pieza de trabajo y que puede girar alrededor de un eje de giro vertical 49, en lo que sigue también eje B. Debido al uso de una mesa giratoria eventualmente existente de todas formas en un dispositivo de taladrado profundo, los dispositivos de taladrado profundo convencionales pueden transformarse de manera conveniente y barata en un dispositivo de taladrado profundo según la invención fijando para ello un primer dispositivo parcial adecuado a la mesa giratoria.

La mesa giratoria se puede desplazar por medio de un tercer dispositivo de posicionamiento 51 paralelamente a un tercer eje o eje W 48 que está alineado en paralelo al eje de husillo 30. La mesa giratoria está dispuesta para ello sobre un tercer dispositivo de guiado lineal 52 que comprende dos carriles de guiado 53 fijados sobre la bancada de la máquina y dispuestos horizontalmente con ejes paralelos uno a otro, sobre los cuales se guía de forma que se puede desplazar en línea recta la parte inferior del plato giratorio. Para desplazar el dispositivo de sujeción del cigüeñal en la dirección W está previsto un motor de accionamiento 54 que hace girar un husillo roscado 55 sobre el que corre una tuerca fijada al lado inferior de la mesa giratoria.

Por medio de una superposición de giros alrededor del eje A 42 y del eje B 49 se pueden materializar ángulos sólidos de cualquier magnitud. En este caso, por giro alrededor del eje vertical B se ajustan diferentes ángulos de inclinación de los orificios con relación a los ejes de la pieza de trabajo, mientras que por giro alrededor del eje A se pueden ajustar diferentes posiciones con respecto a la periferia de una pieza de trabajo. En todos los ajustes angulares los ejes longitudinales 42 de las piezas de trabajo permanecen horizontales.

Por desplazamiento paralelo de las herramientas en la dirección X se pueden ajustar diferentes posiciones a lo largo del eje longitudinal de la pieza de trabajo, mientras que pueden utilizarse desplazamientos paralelos en la dirección vertical Y para, desviándose de una dirección radial en relación con el eje longitudinal, practicar un orificio desplazado lateralmente con respecto al eje longitudinal. Así, por medio de movimientos en ángulo recto en la herramienta pueden alcanzarse las posiciones de mecanizado necesarias.

A través del movimiento de la unidad 40 de retención de la pieza de trabajo, por medio del motor 54, paralelamente al eje W, la pieza de trabajo puede ser trasladada contra el manguito de taladrar 37 inmovilizado en la dirección W o en la dirección Z. Por movimiento en la dirección W pueden realizarse también movimientos de compensación que resultan necesarios debido a la basculación de las piezas de trabajo alrededor del eje B vertical cuando las herramientas están desplazadas horizontalmente con segmento a dicho eje B vertical.

El avance de mecanizado para profundizar un orificio o para extraer una herramienta del orificio se realiza convenientemente por medio del eje Z asociado a la herramienta, para lo cual el cabezal es trasladado con relación al dispositivo de guiado de la herramienta, siendo conveniente que el manguito de taladrar se aplique fijamente al lado de la pieza de trabajo vuelto hacia la herramienta.

Un procedimiento para practicar orificios que deban realizarse en diferentes posiciones y/o en diferentes alineaciones en relación con el eje longitudinal de las piezas de trabajo puede llevarse a cabo como sigue. La unidad de taladrado profundo está preparada hasta el punto de que unas herramientas de taladrado profundo están sujetas en los husillos de trabajo y unos manguitos de taladrar adaptados a las herramientas de taladrado profundo y a la geometría de la pieza de trabajo están instalados en el dispositivo 37 de guiado de la herramienta. Para sujetar los cigüeñales en la unidad de retención de la pieza de trabajo, la mesa giratoria puede ser trasladada por medio de un avance en dirección W hasta la altura de un pórtico de carga 58 dispuesto lateralmente junto al bastidor de la máquina. La mesa giratoria puede ser hecha girar en una posición de carga en la que los elementos de tensado para las piezas de trabajo están vueltos hacia el pórtico de carga, es decir, hasta una posición de carga guiada aproximadamente 90º con respecto a la alineación mostrada. Después de sujetar los cigüeñales, éstos son girados por el accionamiento del eje B y los accionamientos de basculación 45 hasta una primera posición de trabajo que corresponde a la alineación de los primeros orificios a realizar. Por medio del desplazamiento del portaherramienta en la dirección X y/o en la dirección Y se alcanza la posición correcta de las herramientas. A continuación, trasladando la mesa giratoria en la dirección del eje W, se presionan los contornos de la pieza de trabajo contra los manguitos de taladrar estacionarios. Estando conectado el accionamiento de husillo se hace que avance entonces el cabezal portabroca por medio del accionamiento de avance 24 y, por tanto, la herramienta soportada por éste es introducida en la pieza de trabajo a través del manguito de guiado hasta la profundidad prevista. A continuación, se retira la herramienta. Después, la mesa giratoria puede ser retirada para conseguir una nueva alineación de la pieza de trabajo con relación a la herramienta por medio de giros alrededor del eje B y/o del eje A. Simultáneamente o desplazado en el tiempo con respecto a esta basculación, puede alcanzarse la nueva posición de la herramienta por medio de movimientos de las herramientas en las direcciones X y/o Y. A continuación, se inicia el proceso descrito para los nuevos orificios.

Para hacer posible un contacto de asiento seguro entre el manguito de taladrar y la pieza de trabajo, están previstos convenientemente manguitos de taladrar adaptados a los respectivos contornos de cigüeñal. Cuando deben practicarse orificios de diferentes diámetros, están previstas convenientemente herramientas de taladrado profundo dimensionadas de forma correspondientemente diferente y manguitos de taladrar adaptados a los respectivos diámetros de la herramienta. En la forma de realización mostrada pueden llevarse a cabo automáticamente de forma simultánea un cambio de herramienta y, eventualmente, un cambio de manguito de taladrar que debe ser realizado. Para ello, están previstos el cambiador automático 33 de manguitos de taladrar al lado de la unidad de taladrado profundo 1 y un dispositivo 34 de cambio de manguitos de taladrar en la unidad 40 de retención de la pieza de trabajo 40. Mientras que el dispositivo de cambio de herramienta 33 está montado fijamente en el bastidor, el dispositivo 34 de cambio de guía de herramienta está unido fijamente con el soporte 47 de la unidad de retención de la pieza de trabajo y puede ser trasladado con éste en la dirección W. Para el cambio simultáneo de las herramientas de taladrado profundo y de manguitos de taladrar ajustados a ellas, se retira la mesa giratoria hasta que sea posible un desplazamiento transversal del montante 9 sin contacto con la unidad de retención de la pieza de trabajo o con las piezas de trabajo retenidas en ella. El cabezal portabroca se desplaza linealmente hasta la posición de retracción máxima mostrada en las figuras. A continuación, el montante se traslada lateralmente hasta que el eje del husillo es coaxial con el eje de una herramienta 32 a cambiar retenida en el dispositivo de retención 33. En esta posición, los manguitos de taladrar a cambiar están alineados también uno con respecto a otro y puede procederse a un cambio de manguitos de taladrar por medio de manipulaciones correspondientes, pudiendo trasladarse la mesa giratoria en la dirección W. Eventualmente, puede procederse al cambio de herramientas de forma simultánea con desplazamiento del cabezal portabroca y con manipulaciones correspondientes en el husillo de trabajo. Después del cambio de herramientas y de manguitos de taladrar, que, por supuesto, puede realizarse también por separado en cada caso, puede realizarse el proceso de trabajo descrito para practicar nuevos orificios.

El dispositivo de taladrado profundo de estructura muy clara, sencilla y compacta, que puede aprovechar, por ejemplo con la unidad de taladrado profundo 4 y la mesa giratoria 50, componentes esenciales de modernos centros de taladrado profundo, promueve un taladrado flexible de piezas de trabajo, en particular cigüeñales, con elevada productividad y alta precisión. Todos los accionamientos para mover los elementos que se pueden desplazar y giratorios uno respecto de otro se controlan convenientemente por ordenador a través de un sistema de control numérico. En la instalación mostrada, este dispositivo de control está alojado en un pupitre de mando 59 situado junto a la instalación. Los procesos durante el taladrado y entre los procesos de taladrado se pueden automatizar completamente por medio del sistema de control NC. Asimismo, el sistema de control NC puede estar preparado también de modo que las manipulaciones para el cambio y sustitución de piezas de trabajo puedan automatizarse en gran parte. De forma correspondiente, es posible crear con el "hardware" descrito o un hardware de máquina correspondiente, las diferentes geometrías y distribuciones de orificios en las piezas de trabajo, en particular cigüeñales, por medio de programas de control adecuados. La estructura compacta hace posible alojar todos los componentes móviles del dispositivo dentro de un casco de protección 60 de dimensiones compactas, que, para trabajos en el dispositivo de taladrado profundo, por ejemplo en el lado vuelto hacia el pórtico de carga 58, puede tener aberturas aptas para ser cerradas con puertas o similares.

Los dispositivos de taladrado profundo según la invención se caracterizan especialmente por la existencia de al menos uno, de preferencia, exactamente un dispositivo manipulador 100 con cuya ayuda puede realizarse una pluralidad de manipulaciones en las piezas de trabajo sujetas antes, durante y/o después de un proceso de taladrado. A fines de ilustración, la figura 4 muestra en perspectiva oblicua una forma de realización de un primer dispositivo parcial 43 de la unidad de retención de la pieza de trabajo en la que está dispuesto un dispositivo manipulador 100 de este tipo. Por motivos de mayor claridad, elementos funcionalmente correspondientes de las figuras 1 a 3 y 4 tienen los mismos símbolos de referencia. El dispositivo manipulador se muestra con detalle en la figura 5, describiéndose también algunas funcionalidades con ayuda de la figuras 6 a 8. El soporte 47 tiene en su lado delantero vuelto hacia las piezas de trabajo 41 cuatro carriles perfilados horizontales paralelos 102 situados uno sobre otro, con un perfil de soporte que puede ser agarrado por detrás. Un par de carriles perfilados superpuestos está asociado a cada una de las piezas de trabajo superpuestas y sus ejes longitudinales discurren paralelos al eje longitudinal 42 de la pieza de trabajo. Los carriles perfilados se extienden sustancialmente por toda la anchura del segundo dispositivo parcial. En el extremo del segundo dispositivo parcial vuelto hacia el observador están fijadas, una sobre otra, dos partes de soporte idénticas 103 en forma de L que llevan en sus lados interiores unos mandriles de sujeción 104 para las piezas de trabajo. En el extremo opuesto están previstas partes de contrasoporte en forma de contrapuntos 105 con puntas de soporte 106 para inmovilizar el eje de giro de los cigüeñales. Los contrapuntos 105 se pueden desplazar sobre los carriles perfilados 102 e inmovilizables en posiciones axiales ajustables sin escalones para adaptar la anchura de sujeción a las dimensiones de la pieza de trabajo.

Para cada pieza de trabajo a sujetar está previsto un accionamiento giratorio separado activable independientemente para el giro de la pieza de trabajo alrededor del eje A. En el ejemplo mostrado, éste comprende un respectivo servomotor 45 fijado en el soporte 47 que, por medio de una correa dentada no mostrada, ataca en el mandril de sujeción 104 montado de forma que pueda girar. Los servomotores están diseñados para giros de la pieza de trabajo de hasta aproximadamente 1700 revoluciones/min, con lo que, eventualmente, es posible una limpieza de las piezas de trabajo por centrifugado de aceites y virutas. Los accionamientos independientes permiten una estructura modular del dispositivo parcial que puede reorganizarse de forma sencilla para diferentes números de piezas de trabajo. Además, es posible el ajuste de la posición de giro correcta (posición radial) de las piezas de trabajo en forma individualizada para cada pieza de trabajo, lo que es particularmente ventajoso en el caso de ajuste con ayuda de palpadores de medida.

Entre las partes de soporte extremas 103 y 105 está colocado un dispositivo manipulador 100 para cada pieza de trabajo en un par de carriles perfilados asociados 102. Estando retirado el contrapunto 105, este dispositivo se enchufa sobre el correspondiente par de carriles antes de que se enchufe e inmovilice el contrapunto. Cada dispositivo manipulador 100 puede trasladarse sin escalones entre las partes de soporte extremas 103 y 105 del dispositivo de sujeción dentro de una zona de trabajo 107 que abarca toda la longitud de las piezas de trabajo sujetas y, por tanto, cada segmento de mecanizado de una pieza de trabajo. Como segmento de mecanizado se considera aquí cada segmento axial de la pieza de trabajo, en particular un cojinete de carrera o un cojinete de bancada de un cigüeñal, especialmente aquellos segmentos en los que se practicaron, se practican o deben practicarse orificios con ayuda de las herramientas de taladrado profundo. Un accionamiento de eje NC no mostrado, que se activa por medio del dispositivo de control del dispositivo de taladrado profundo, permite un movimiento deliberado de un dispositivo manipulador hacia cada posición axial prefijable a lo largo de una pieza de trabajo sujeta 41 y, por tanto, hace posible el posicionamiento del dispositivo manipulador sobre la base de los datos que se utilizan también para taladrar la pieza de trabajo.

Como se puede apreciar bien en las figuras 5 y 6, un dispositivo manipulador intercambiable 100 tiene un cuerpo base 110 verticalmente alineado en estado de montaje, en cuyo lado alejado de la pieza de trabajo están formados dos segmentos de soporte 111 horizontales superpuestos que sirven para la fijación de elementos de carro 112 con un perfil interior adaptado al perfil de los listones perfilados 102. En el extremo superior del cuerpo de base 110 está fijada una tuerca de husillo 113 que, en el estado de montaje del dispositivo manipulador, corre sobre un husillo roscado giratorio bajo control NC. En la forma de realización mostrada, están fijadas varias unidades funcionales en el cuerpo de base 110, a saber, un dispositivo de apoyo y de sellado integrado 120 y un dispositivo de control de taladrado 130.

El dispositivo 120 utilizable como dispositivo de sellado tiene tres cubiertas de sellado 122, 123, 124 montadas en un mecanismo de palanca acodada común 121,que presentan revestimientos de plástico (no mostrados) en sus superficies interiores cilíndricamente curvadas vueltas hacia la pieza de trabajo. El mecanismo de palanca acodada está diseñado de tal modo que en un avance hidráulico de las cubiertas intermedias 123 en la dirección del segmento de pieza de trabajo a sellar (por ejemplo, el cojinete de bancada 125 de un cigüeñal 41), las cubiertas exteriores 122 y 124 dispuestas simétricas con respecto al eje central se colocan alrededor del segmento de la pieza de trabajo a sellar para formar un anillo obturador casi sin huecos, de modo que sólo en el lado opuesto a la cubierta central 123 permanezca aún una rendija para el paso de la herramienta de taladrado. Por medio de este sellado omnidireccional se impide de forma segura una salida de líquido de taladrado sometido a presión al abrirse paso la herramienta de taladrado. Ésta penetra tan sólo cierto trecho en el revestimiento blando de la cubierta de sellado intermedia 123. De esta manera, se impide de forma fiable una salida de líquido de taladrado, y, por tanto, un ensuciamiento de la zona de taladrado así como, eventualmente, un funcionamiento en seco de las herramientas de taladrado.

Los elementos del dispositivo de sellado 120 pueden servir también para apoyar de forma segura la pieza de trabajo en la zona abrazada para evitar, por ejemplo, vibraciones o un combado permanente del cigüeñal por efecto de fuerzas de mecanizado (flechas 126). Para ello, se prevé en el cuerpo de base 110 un casquillo de apriete 127 accionable eléctrica o hidráulicamente que sirve como apoyo del cigüeñal durante el taladrado. Las cubiertas descritas del dispositivo de sellado están fijadas al extremo delantero de un vástago de émbolo 128 que, con ayuda de un cilindro de accionamiento dispuesto en el cuerpo de base 110 puede ser trasladado hidráulicamente a partir de la posición de apertura de las cubiertas mostrada hasta la figura 5 en la posición de abrazamiento de las cubiertas mostrada en la figura 6. La posición de abrazamiento se tiene que especialmente también la cubierta central 123 se aplica a la superficie envolvente de la pieza de trabajo sobre un ángulo periférico de aproximadamente 110º con una forma de contacto fija y plana. En esta posición de apoyo se inmoviliza entonces el vástago de émbolo 128, accionando para ello el casquillo de apriete 127 para aprisionar el vástago de émbolo 128. Por tanto, se evita de forma fiable un movimiento de desviación de, especialmente, la cubierta central 123 que sirve de elemento de apoyo bajo la acción de las fuerzas de mecanizado 126, con lo que las fuerzas de mecanizado horizontales producidas son absorbidas, en su dirección de actuación, directamente en el lugar de soporte a taladrar por el dispositivo de sellado/apoyo 120. El aprisionamiento evita también movimientos de desviación transversales a la dirección de actuación 126 de las fuerzas de mecanizado, lo que se proporciona en particular por medio de la cubierta de apoyo 123 que ataca sobre un segmento de abrazamiento de aproximadamente 110º y también por medio de las otras cubiertas de apoyo 122 y 124, que pueden omitirse también en otras formas de realización de dispositivos de apoyo.

Con ayuda de las figuras 7 y 8 se describen la estructura y el modo de trabajo de una forma de realización preferida de un dispositivo de control de taladrado 130 que está fijado al cuerpo de base 110 al lado del dispositivo de sellado/apoyo combinado 120. El dispositivo de control de taladrado 130 tiene una carcasa 131 en la que está previsto un orificio cilíndrico 132 abierto hacia el lado de la pieza de trabajo. En éste, corre un émbolo 133 solicitable por ambos lados con fluido hidráulico, en el que está fijada una barra 134. La barra 134 es guiada de forma axialmente móvil en una abertura de paso de una placa frontal 136 fijado al lado delantero de la carcasa. La barra 134 lleva, en su extremo vuelto hacia la pieza de trabajo en un orificio 139 abierto por el lado frontal, un pasador de prueba 135 montado en forma axialmente elástica. El pasador de prueba 135 está configurado como pasador de inserción y está dimensionado en diámetro de tal manera que pueda penetrar en un orificio completamente realizado en el lado de paso. Un dispositivo sensor no mostrado está diseñado para registrar la posición axial del pasador de inserción 135 a fin de diferenciar si el pasador de prueba 135 se encuentra en la posición extraída mostrada o en una posición hincada en la que puede hincarse en el orificio de retención 139 contra la fuerza del resorte 140. La posición del pasador de prueba puede registrarse, por ejemplo, directamente por medio de un microinterruptor o indirectamente por medio de un circuito neumático y puede generarse una señal de prueba correspondiente a la posición.

Con ayuda de las figuras 8(a) y (b) se explica con más detalle el modo de trabajo del dispositivo de control de taladrado. Después de terminar un proceso de taladrado en un segmento de mecanizado elegido, se retira la herramienta de mecanizado. Antes o después, se traslada el dispositivo de control de taladrado por medio de un desplazamiento axial del dispositivo manipulador 100 controlado numéricamente por ordenador de modo que el pasador de prueba 135 coincida en su posición con la posición de la salida (esperada) del orificio 137. El posicionamiento en dirección vertical 138 puede realizarse manual o automáticamente, por ejemplo por medio de un sistema de control NC. En éste están presentes de todas formas aquellos datos que representan la posición y alineación del correspondiente orificio y, por tanto, pueden utilizarse para el posicionamiento del dispositivo de control de taladrado. Después del posicionamiento correcto, se traslada el émbolo 133 hidráulicamente en dirección a la pieza de trabajo, de modo que la barra 134 con el pasador de prueba 135 se mueve en la dirección de la pieza de trabajo. Dado que el eje de avance del pasador de prueba coincide con el eje del orificio y el diámetro del pasador es aproximadamente un 10 a un 20% menor que el diámetro nominal del orificio, el pasador de prueba puede penetrar en el orificio 137, como se muestra en la figura 8(a), hasta que la barra 134 haya alcanzado su posición extrema con contacto de asiento en la superficie envolvente de la pieza de trabajo. En correspondencia con la posición extraída del pasador de prueba se genera una señal de prueba para un orificio correcto o no se genera ninguna señal de prueba. Posteriormente, se retira el pasador de prueba a la posición
de reposo mostrada en la figura 7.

En la figura 8 (b) se muestra una situación con orificio incorrecto. Dado que el orificio no ha penetrado hasta el lado vuelto hacia el dispositivo de control 130, existe aún material en la zona de espera del paso del orificio. Por tanto, la punta del pasador de prueba 135 tropieza con la superficie envolvente de la pieza de trabajo al avanzar la barra de prueba y en la fase final del movimiento de avance penetra en su abertura de retención 139 comprimiendo el resorte 140. Por efecto de la inserción en la abertura de retención se dispara una señal de prueba que indica un taladrado incorrecto. En la forma de realización mostrada, el dispositivo de control de la unidad de orificio profundo recibe esta señal de prueba o una señal derivada de ella e interrumpe el proceso de mecanizado de la pieza de trabajo, para que un usuario pueda encontrar y eliminar la causa del fallo.

En otras formas de realización es posible también una prueba de orificios que, durante la prueba, estén alineados oblicuamente con respecto a la dirección del eje de husillo. Puede facilitarse un avance oblicuo necesario para ello de un pasador de prueba haciendo que el dispositivo de control de taladrado esté montado de forma basculable alrededor de un eje vertical para alcanzar posiciones oblicuas de la barra de prueba. Asimismo, es posible conseguir el avance/retorno de un pasador de prueba por medio de una superposición controlada por NC de un movimiento transversal del dispositivo manipulador a lo largo de los carriles perfilados 102 y de un movimiento de avance de la barra 134. Pueden ser útiles para esto formas especiales de pasadores de prueba, por ejemplo, con biseles. La aproximación/retroceso de la barra 134 puede realizarse en todas las formas de solicitación, por ejemplo por vía hidráulica, neumática o electro-
mecánica.

Las funciones explicas de las unidades funcionales 120, 130 previstas en el dispositivo manipulador 100 pueden realizarse en cualquier posición axial ajustable sin escalones del correspondiente cigüeñal. En este caso, se utiliza la función de sellado durante el proceso de taladrado, para lo cual las cubiertas de sellado son aplicadas a la pieza de trabajo lo más tarde un poco antes de que la herramienta de taladrado profundo se abra paso en la forma esperada. Usualmente, el dispositivo de sellado es llevado a la posición de sellado mostrada en la figura 6 antes de empezar el proceso de taladrado. Asimismo, el apoyo explicado en relación con la figura 6 se realiza preferentemente en el segmento de mecanizado actualmente tratado. Sin embargo, en principio es posible también realizar el apoyo por fuera del segmento de mecanizado. En formas de realización no mostradas puede preverse para ello un dispositivo de apoyo separado como alternativa o bien adicionalmente a un dispositivo de apoyo. El control del taladrado puede realizarse discrecionalmente para cada orificio o cuando, por ejemplo, se practiquen todos los orificios con la misma herramienta, sólo en el último orificio de la correspondiente pieza de trabajo. Asimismo, es posible realizar al inicio de la producción una prueba completa y, en el caso de pruebas consecutivas, sólo una prueba de los respectivos últimos orificios para excluir, por ejemplo, fallos de programación.

Claims (16)

1. Dispositivo de taladrado profundo para practicar orificios en piezas de trabajo, en particular cigüeñales, siendo practicables los orificios en diferentes posiciones y/o en diferentes alineaciones con relación a un eje longitudinal de la pieza de trabajo, con una unidad de taladrado profundo (3) dotada al menos de un cabezal portabroca (22) que presenta al menos un husillo de trabajo (26) que puede ser hecho girar alrededor de un eje de husillo (30) por un accionamiento de husillo (27) y que está destinado a alojar una herramienta de taladrado profundo (32) que se puede desplazar paralelamente al eje de husillo;

una unidad de retención de pieza de trabajo (40) con un primer dispositivo parcial (43) para retener al menos una pieza de trabajo (41) y para girar esta pieza de trabajo alrededor de su eje longitudinal de la pieza de trabajo (42); y un segundo dispositivo parcial (50) para girar la pieza de trabajo (41) alrededor de un eje de giro (49) orientado perpendicularmente al eje longitudinal de la pieza de trabajo; y

unos dispositivos de posicionamiento (4; 14; 51) para el desplazamiento relativo de la pieza de trabajo y de la herramienta de taladrado profundo,

caracterizado porque la unidad de retención de la pieza de trabajo lleva asociado al menos un dispositivo manipulador (100) que, dentro de una zona de trabajo (107) que comprende varios segmentos de mecanizado de la pieza de trabajo, puede trasladarse paralelamente al eje longitudinal (42) de la pieza de trabajo hasta posiciones axiales prefijadas de dicha pieza de trabajo.

2. Dispositivo de taladrado profundo según la reivindicación 1, caracterizado porque está previsto sólo un dispositivo manipulador (100) que puede trasladarse dentro de una zona de trabajo (107) que comprende todos los segmentos de mecanizado de la pieza de trabajo.

3. Dispositivo de taladrado según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el dispositivo de taladrado profundo presenta un dispositivo de control numérico por ordenador y el dispositivo manipulador puede ser controlado dependiendo de las señales de control de este dispositivo de control, siendo realizable el control del dispositivo manipulador preferentemente en función de datos que se emplean para controlar los procesos de taladrado.

4. Dispositivo de taladrado profundo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo manipulador (100) presenta varias unidades funcionales (120, 130) para realizar diferentes manipulaciones en un segmento de mecanizado de la pieza de trabajo (41) asociado a la posición axial.

5. Dispositivo de taladrado profundo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo manipulador (100) presenta al menos un dispositivo de sellado (120) para sellar lugares de paso de herramientas de taladrado profundo durante el taladrado de la pieza de trabajo.

6. Dispositivo de taladrado profundo según la reivindicación 5, caracterizado porque el dispositivo de sellado (120) presenta al menos una cubierta de sellado (122, 123, 124) que puede ser apretada en un segmento de sellado contra una superficie envolvente de la pieza de trabajo a lo largo de un segmento periférico, presentando el dispositivo de sellado (120) preferentemente para un segmento de sellado varias cubiertas de sellado destinadas a sellar sustancialmente sin huecos el segmento de sellado a lo largo de la periferia de la pieza de trabajo.

7. Dispositivo de taladrado profundo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo manipulador (100) presenta al menos un dispositivo de apoyo (120) para proporcionar un apoyo ajustable según sea necesario a la pieza de trabajo en la zona de al menos un segmento de mecanizado.

8. Dispositivo de taladrado profundo según la reivindicación 7, caracterizado porque el dispositivo de apoyo presenta al menos un elemento de apoyo (123) que puede ser movido con relación a la pieza de trabajo mediante control numérico y/o manualmente y que puede ser apretado contra la superficie envolvente de la pieza de trabajo en una zona de apoyo, estando formado el elemento de apoyo preferentemente como una cubierta de apoyo (123) con una superficie de apoyo que puede aplicarse a la superficie envolvente de una pieza de trabajo a lo largo de un segmento periférico.

9. Dispositivo de taladrado profundo según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque el elemento de apoyo (123), preferentemente en el lado alejado de la herramienta de taladrado profundo, puede ser aproximado a la pieza de trabajo (41) hasta una posición de apoyo y puede ser inmovilizado en la posición de apoyo de tal manera que el elemento de apoyo quede retenido de forma sustancialmente inmóvil.

10. Dispositivo de taladrado profundo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta un dispositivo de sellado (120) formado como un dispositivo de apoyo.

11. Dispositivo de taladrado profundo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos un elemento de sellado del dispositivo de sellado (120) utilizable como elemento de apoyo puede ser movido con ayuda de un elemento de accionamiento (128) que se puede accionar de forma móvil hasta una posición de apoyo y porque está previsto un dispositivo de inmovilización (127) para inmovilizar el elemento de accionamiento en la posición de apoyo, estando formado el dispositivo de inmovilización preferentemente como un dispositivo de apriete.

12. Dispositivo de taladrado profundo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo manipulador (100) presenta al menos un dispositivo de control de taladrado (130) para comprobar un paso de orificio en el lado de la pieza de trabajo vuelto hacia la herramienta de taladrado profundo, pudiendo ser trasladado el dispositivo de control de taladrado preferentemente por medio de un sistema de control numérico por ordenador hasta el lugar de un paso de orificio previsto.

13. Dispositivo de taladrado profundo según la reivindicación 12, caracterizado porque el dispositivo de control de taladrado (130) está formado como un dispositivo de exploración que trabaja mecánicamente, comprendiendo preferentemente al menos un pasador de inserción (135) dimensionado para penetrar en un orificio pasante, así como un dispositivo asociado para registrar la inserción del pasador de inserción en un orificio.

14. Dispositivo de taladrado profundo según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque el dispositivo de control de taladrado (130) está configurado de tal manera que durante la comprobación, dependiendo del resultado de la prueba, se puede suministrar una señal de prueba preferentemente eléctrica a un sistema de control del dispositivo de taladrado profundo, estando configurado el dispositivo de control preferentemente de modo que pueda controlarse un proceso de taladrado en función de la señal de prueba.

15. Dispositivo de taladrado profundo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer dispositivo parcial (43) está diseñado para retener al menos una pieza de trabajo (41) con un eje longitudinal (42) de la misma orientado en dirección horizontal y para hacer girar la pieza de trabajo alrededor del eje longitudinal (42) de la misma orientado en dirección horizontal y porque el segundo dispositivo parcial (50) está diseñado para hacer girar la pieza de trabajo (41) alrededor de un eje de giro (49) orientado en dirección vertical, siendo giratorio el segundo dispositivo parcial (50) alrededor del eje de giro (49) preferentemente de tal modo que la pieza de trabajo pueda ser hecha girar hasta o desde una posición de carga que facilita una carga y descarga lateral en la dirección horizontal.

16. Dispositivo de taladrado profundo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad (40) de retención de la pieza de trabajo está diseñada para el alojamiento simultáneo de varias, en particular dos piezas de trabajo (41) mecanizables simultáneamente, y porque cada pieza de trabajo lleva asociado un dispositivo manipulador separado (100), pudiendo disponerse las piezas de trabajo una sobre otra preferentemente con unos ejes longitudinales paralelos (42) de dichas piezas de trabajo.