ES2276268T3 - Unidad de sujecion de piezas para estaciones de trabajo, maquinas de transferencia y similares. - Google Patents
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Abstract
Unidad de sujeción de piezas para máquinas herramientas tales como estaciones de trabajo, máquinas de transferencia, máquinas fresadoras y similares, que comprende dos soportes (12, 13) paralelos situados en un plano, siendo al menos un primer soporte de los mencionados guiado, controlado y móvil con respecto al otro con el fin de aproximarlos y alejarlos, un primer eje (14) portador de mordaza montado giratoriamente en el citado primer soporte y controlado en cuanto a rotación, un segundo eje (15) portador de mordaza montado en el otro de dichos soportes, manteniendo cada eje una mordaza de sujeción opuesta a la del otro eje, y al menos una unidad (16) reductora de engranajes a bordo del primer soporte que porta a dicho primer eje para seguir los movimientos de dicho soporte y causar la rotación gradual de dicho primer eje.
Description
Unidad de sujeción de piezas para estaciones de
trabajo, máquinas de transferencia y similares.
La presente invención se refiere en general al
campo de las máquinas herramientas para mecanización mecánica
múltiple tales como las estaciones de trabajo, las máquinas de
transferencia, las máquinas fresadoras y similares, y en particular
se refiere a unidades de sujeción de piezas, por decirlo de algún
modo, que se utilizan en tales máquinas.
Las máquinas herramientas para una mecanización
automática múltiple comprenden varias unidades asociadas a un
miembro de máquina que sujeta las piezas que van a ser
procesadas.
En las estaciones de trabajo, por ejemplo, el
miembro sujetador de piezas puede tener forma de cuerpo prismático
dotado, por una o más caras, de varias mordazas diseñadas para
recibir y mantener las piezas que van a ser procesadas. El cuerpo
prismático puede estar previsto para que gire sobre un eje de modo
que las piezas mantenidas por las mordazas pueden ser expuestas a
las unidades operativas. En una utilización de este tipo, las
mordazas casi no son giran, de modo que la orientación efectiva de
las piezas con respecto a las herramientas se vuelve limitada. De
hecho, las mordazas son normalmente móviles sólo en su posición de
apertura y cierre, principalmente con bloqueo/desbloqueo manual, lo
que constituye una situación que por lo general requiere la
presencia de al menos un operario con el fin de cargar y descargar
las piezas en las mordazas sobre al menos un cuerpo sujetador de
piezas adicional por el exterior de la máquina, mientras las piezas
cargadas en otro sujetador de piezas están siendo
mecanizadas.
mecanizadas.
En las máquinas de transferencia, las piezas que
han de ser mecanizadas son cargadas y mantenidas en mordazas o
tornillos situados en una mesa de trabajo giratoria que varias
unidades operativas asociadas. La mesa de trabajo se hace girar
sobre un eje vertical u horizontal con el fin de llevar cada pieza a
lo largo de una secuencia de estaciones de trabajo, en la que se
encuentran situadas las unidades operativas.
En esta aplicación las mordazas pueden girar. En
este caso están controladas por una unidad de potencia que por lo
general está alejada del eje de rotación de la mordaza y que en
consecuencia requiere un impulsor por engranaje de transmisión, por
correa o por junta cardan con el fin de estar en condiciones de
activar la rotación de la pieza, con alguna desventaja debido a las
dimensiones globales, al desgaste y a la rotura de los componentes
motrices, a la pérdida de precisión en la rotación de la pieza
causada por las tolerancias de procesamiento y por la holgura de
acoplamiento inevitable, y que los técnicos en esta materia conocen
muy bien.
Las unidades de sujeción de piezas pueden
adoptar la forma de mordazas independientes o tornillos que,
dependiendo de su forma de instalación, pueden ser fijas o
giratorias. Sin embargo, también en este caso, las mordazas o
tornillos, si giran, adolecen de las mismas desventajas mencionadas
anteriormente, debido a que normalmente están dotadas de una unidad
de potencia que está situada bajo la mordaza o tornillo, y que
requiere un sistema de transmisión adicional para el accionador de
las mordazas sujetadoras de las piezas.
El documento
DE-C1-4141786, que se considera la
descripción de la técnica anterior más cercana, describe una unidad
de sujeción de piezas para máquinas herramientas tales como
estaciones de trabajo, máquinas de transferencia, máquinas
fresadoras y similares, que comprende dos soportes paralelos
situados en un plano, un primer eje sujetador de mordaza montado
giratoriamente en el citado primer soporte y controlado en rotación,
y un segundo eje sujetador de mordaza montado en el otro soporte
mencionado, manteniendo cada eje un sujeta-mordaza
opuesto al del otro eje.
La presente invención tiene como objetivo
superar las limitaciones y las desventajas de la técnica conocida
por medio de una unidad de sujeción de piezas dotada de un par de
mordazas que están soportadas de forma giratoria y controladas en
cuanto a su rotación por medio de una unidad de potencia colocada
directamente a bordo de la misma.
En consecuencia, y de forma ventajosa, es
posible eliminar las transmisiones mecánicas habituales, reducir
las dimensiones globales del sistema y facilitar la instalación de
unidades de instalación y su utilización sobre cualquier miembro
sujetador de piezas o mesas de trabajo típicas de las estaciones de
trabajo, máquinas de transferencia y similares.
Por lo tanto, otro objeto de la invención
consiste en proporcionar una unidad de sujeción de piezas para el
acoplamiento de un miembro o cuerpo sujetador de piezas tanto si es
plano como si es prismático, siendo las unidades de sujeción
controlables automáticamente para bloquear/desbloquear una pieza y
hacer girar las piezas para orientarlas con respecto a las
herramientas de trabajo.
De ese modo, gracias a este sistema, será
posible eliminar, o al menos reducir, la presencia de un operario,
al cargar/descargar las piezas automáticamente en las mordazas o
tornillos por una o más caras del miembro prismático, por ejemplo
mediante un manipulador, incluso mientras se lleva a cabo la
mecanización de las piezas colocadas sobre las otras caras del
mismo miembro.
Otro objeto de la invención consiste en
proporcionar una unidad de sujeción con mordazas giratorias
adecuadas para el acoplamiento de mesas de trabajo giratorias de
máquinas de transferencia de una forma efectiva y simple, que sean
capaces de hacer uso de componentes, si están disponibles, de los
que dichas mesas de trabajo se encuentren ya dotadas.
Un objeto adicional de la invención consiste en
proporcionar una unidad de sujeción en forma de tornillo giratorio,
que integra los medios de control dispuestos para hacerlo compacto,
rígido y menos sujeto a desgaste y a rotura, diseñado por lo tanto
para asegurar y mantener inalterada la precisión de trabajo con el
tiempo, y también interconectable con sistemas de control de las
máquinas a las que se aplica.
De acuerdo con la invención, tales objetos han
sido alcanzados mediante una unidad de sujeción de piezas que
comprende dos soportes paralelos situados en un plano con al menos
un primer soporte de los mencionados, guiados, controlados y
móviles con respecto al otro para acercarlos y alejarlos, un primer
eje sujetador de mordaza montado de forma giratoria en el citado
primer soporte y controlado en cuanto a rotación, un segundo eje
sujetador de mordaza montado en el otro de los citados soportes,
sujetando cada eje una mordaza de sujeción opuesta a la del otro
eje, y al menos una unidad reductora de engranajes a bordo de al
menos dicho primer soporte que porta el citado eje giratorio para
seguir los movimientos de dicho soporte y causar la rotación gradual
de dicho primer eje.
Además, será posible guiar y mover ambos
soportes en direcciones opuestas, y ambos ejes de unidad de sujeción
podrían estar controlados, cada uno de ellos, por medio de una
unidad reductora de engranajes respectiva.
La invención va a ser descrita, no obstante, de
una manera más detallada en lo que sigue, con referencia a los
dibujos anexos, en los que:
La Figura 1 es una representación esquemática
desde el exterior de un tornillo con un cuerpo fijo;
La Figura 2 es una sección longitudinal medio
del tornillo de la Figura 1;
La Figura 3 es una representación esquemática de
un tornillo con un cuerpo giratorio;
La Figura 4 es una vista en sección, sobre un
plano horizontal, del tornillo de la Figura 3;
La Figura 5 es una vista en sección vertical de
acuerdo con las flechas V-V de la Figura 4;
La Figura 6 es un plano de trabajo equipado con
varias unidades de sujeción conforme a la invención;
La Figura 7 es un soporte prismático equipado
con unidades de sujeción de acuerdo con la invención, y
La Figura 8 es una vista en sección transversal
del soporte prismático de la Figura 7.
En la realización conforme a las Figuras 1 y 2,
la unidad 10 de sujeción de piezas comprende dos soportes 12, 13
paralelos guiados sobre un cuerpo 11 de base y al menos uno de ellos
móvil en la dirección del otro con el fin de estar en condiciones
de acercarlos y de alejarlos, según se precise. Un primer eje 14
controlado portador de mordaza, se ha montado de forma giratoria en
un soporte 12, mientras que un segundo eje 15 portador de mordaza
se ha montado de forma giratoria, pero en estado de giro loco, en el
otro soporte 13. Los dos ejes 14, 15 están sobre un eje X común, y
cada uno de ellas se encuentra dispuesto para acoplarse frontalmente
con una mordaza 114, 115 de sujeción para la pieza que se va a
mecanizar. Las mordazas están normalmente configuradas de acuerdo
con la pieza que se ha de procesar, y están asociadas a dichos de
forma intercambiable. Tanto el eje 14 controlado como el eje 15 de
giro loco están montados y centrados en los respectivos soportes 12,
13 a través de sus rodamientos 14', 15', o de casquillos.
El eje 14 controlado se mueve mediante una
unidad 16 reductora de engranajes, por ejemplo mediante una unidad
de tipo epicicloidal, para provocar una rotación gradual del propio
eje. La unidad 16 de engranajes reductores, que puede ser eléctrica
o hidráulica, está montada por el lado exterior del soporte 12 con
el fin de que siga los movimientos de este último. Con preferencia,
comprende un motor 17 sin escobillas y un reductor 18, que puede
estar sobre el mismo eje o posicionado de manera que forman ángulos
rectos cada uno con el otro, pero con la salida de dicho reductor
sobre el mismo eje y conectada al eje 14 controlado. El motor está
también asociado a un codificador, un separador u otro dispositivo
con el fin de detectar su posición angular y estar en condiciones
de gestionar la rotación gradual del eje y por medio del mismo, la
rotación de la pieza a mecanizar en tornillo al eje geométrico del
propio eje.
El eje 15 de giro loco situado en el otro
soporte 13, está asociado preferentemente a un artilugio 20 de
frenado para bloquear el sistema de giro en la posición que, de vez
en cuando, se requiere durante el procesamiento de la pieza.
La unidad 16 de reducción por un lado y el freno
20 hidráulico por otro lado, estarán incluidos en un alojamiento
12', 13' protector.
Como variación estructural, también el segundo
eje 15 puede estar movido por una unidad de reducción de engranajes
de modo que sea posible tener una unidad de sujeción de piezas cuyas
dos mordazas 114, 115 pueden girar positivamente, también de forma
independiente. En este caso, la unidad reductora para el segundo eje
15 se utilizará en lugar del, o adicionalmente al, artilugio 20 de
frenado.
Cuando ambos soportes 12, 13 son móviles, se
fijan sobre correderas 12'', 13'' de base respectivas, guiadas en
el cuerpo 11 de base. A continuación, dichos soportes pueden ser
accionados por un actuador 22 hidráulico situado en el cuerpo de
base, sin que se proyecte por fuera de este último. Tal actuador
puede comprender un pistón 23 fijo, bloqueado en el cuerpo de base,
y un cilindro o camisa 24 que se puede mover de forma axial con
respecto al pistón y que se ha conectado a través de dos palancas 25
de equilibrio, dirigidas en direcciones opuestas, a dichas
correderas 12'', 13'' como se muestra en la Figura 2. De ese modo,
al alimentar apropiadamente el actuador 22 con un fluido
hidráulico, se produce el movimiento del cilindro en uno u otro
sentido, y en consecuencia provoca, a través de las palancas 25 de
equilibrio, los movimientos de aproximación o de alejamiento de los
soportes 12, 13 para tomar o liberar una pieza por medio de las
mordazas 114, 115 sobre los ejes 14, 15 portadores de mordaza.
En el ejemplo mostrado en las Figuras
3-5, en el que los elementos que son iguales o que
se corresponden con los del tornillo descrito en las Figuras 1 y 2
han sido señalados con los mismos números de referencia, el cuerpo
11 de tornillo que porta los soportes 12 y 13 móviles con los ejes
14, 15 portadores de mordaza a bordo, en vez de ser fijo, se ha
montado sobre una base 111 con la intercalación de rodamientos 26 y
es susceptible de rotaciones u oscilaciones sobre un eje Y
ortogonal al eje X de los ejes portadores de mordazas mencionados
anteriormente. Con relación a su rotación/oscilación, el cuerpo 11
de tornillo se mueve por medio de una unidad 27 respectiva de
engranajes reductores, que se ha montado en el cuerpo 11 de base y
que puede ser del tipo que controla la rotación de un eje portador
de mordazas y se gestiona de la misma manera a través de un
codificador 28 o de otro dispositivo que detecte la posición
angular.
La unidad 10 de sujeción descrita en lo que
antecede puede encontrar diversas aplicaciones. Por ejemplo, cuando
se utiliza en la preparación de mesas de trabajo giratorias para
máquinas de transferencia y similares, el cuerpo 11 de base puede
ser omitido y los soportes 12, 13 pueden estar asociados
directamente a los carros con los que ya está equipada la mesa con
el fin de aplicar a la misma mordazas de tipo convencional.
Sin embargo, en algunas aplicaciones, el miembro
portador de la pieza de trabajo ha de estar equipado con varias
unidades 10 de sujeción de piezas pero no está dotado en sí mismo
con un equipamiento donde fijar los soportes 12, 13 para sus
movimientos de aproximación y retirada. Éste es el caso de, por
ejemplo, un cuerpo 121 plano (Figura 6) o de un cuerpo 122
prismático (Figura 7) que ha de estar equipado con varias unidades
11 de sujeción con el fin de disponer varias piezas de modo que sean
procesadas en una estación de trabajo o similar. En este caso,
tales soportes 12, 13 pueden estar asociados, a través de correderas
12'', 13'' básicas, al cuerpo 121 plano o al cuerpo 122 prismático,
conectadas y móviles a través de un actuador 22-25
de control que está colocado en, o que está integrado también en
dicho cuerpo. También, este sistema de control puede comprender,
según se muestra en la Figura 8 y se ha representado en la Figura 2,
un actuador 22 hidráulico que tiene un pistón 23 fijo y un cilindro
o camisa 24 móviles de forma axial según lo hace el pistón, y
conectados, a través de dos palancas 25 de equilibro, dirigidas en
direcciones opuestas, a las correderas 12'', 13'' básicas.
En cada aplicación, tanto individual como plural
con otras unidades de sujeción en el ámbito de una mesa de trabajo
giratoria para máquinas de transferencia o miembros portadores de
piezas de trabajo, con una o más caras según se ha representado en
las Figuras 6 y 7, la unidad portadora de piezas de la invención
puede gozar de las ventajas de tener una unidad impulsora a bordo
con al menos uno de los soportes portadores de mordaza y con unas
dimensiones globales mínimas, y sin que tenga que disponer de
accionadores de transmisión ni apéndices voluminosos. Además, la
adopción de unidades de sujeción conforme a la invención, permite la
adopción de ambos soportes portadores de piezas de trabajo planos y
prismáticos, como en las Figuras 6 y 7, lo que hace que sea posible
gozar de las ventajas de una operación automática de
apertura/cierre, lo que generalmente se hace manualmente, y de una
rotación de la pieza con respecto a las herramientas, de la que
generalmente se
carece.
carece.
Claims (14)
1. Unidad de sujeción de piezas para máquinas
herramientas tales como estaciones de trabajo, máquinas de
transferencia, máquinas fresadoras y similares, que comprende dos
soportes (12, 13) paralelos situados en un plano, siendo al menos
un primer soporte de los mencionados guiado, controlado y móvil con
respecto al otro con el fin de aproximarlos y alejarlos, un primer
eje (14) portador de mordaza montado giratoriamente en el citado
primer soporte y controlado en cuanto a rotación, un segundo eje
(15) portador de mordaza montado en el otro de dichos soportes,
manteniendo cada eje una mordaza de sujeción opuesta a la del otro
eje, y al menos una unidad (16) reductora de engranajes a bordo del
primer soporte que porta a dicho primer eje para seguir los
movimientos de dicho soporte y causar la rotación gradual de dicho
primer eje.
2. Unidad de sujeción de piezas de acuerdo con
la reivindicación 1, en la que el primer y el segundo ejes son
coaxiales, y en la que el segundo eje es de giro loco y se ha dotado
de un dispositivo (20) de frenado y bloqueo.
3. Unidad de sujeción de piezas de acuerdo con
la reivindicación 1, en la que ambos soportes (12, 13) paralelos
están guiados, controlados y son móviles en direcciones opuestas, en
la que dichos ejes (14, 15) portadores de mordaza están montados de
forma giratoria, cada uno de ellos en un soporte respectivo, y son
accionados para que giren, y en la que una unidad (16) de
engranajes reductores está montada a bordo de cada uno de los
citados soportes con el fin de que siga sus movimientos y para
controlar la rotación de dichos ejes también de forma independiente
cada uno del otro.
4. Unidad de sujeción de piezas de acuerdo con
la reivindicación 1 ó 3, en la que la unidad reductora de
engranajes comprende un motor conectado y gestionado a través de un
dispositivo que detecta la posición angular, y a través de un
reductor de precisión, cuya salida es coaxial y está embridada al
respectivo eje portador de mordaza controlado, estando dichos motor
y reductor alineados o posicionados formando ángulo recto cada uno
con respecto al otro.
5. Unidad de sujeción de piezas de acuerdo con
la reivindicación 3, en la que dichos soportes son fijos sobre
correderas (12'', 13'') básicas, controladas para los movimientos
paralelos de acercamiento y separación de dichos soportes.
6. Unidad de sujeción de piezas de acuerdo con
la reivindicación 5, en la que dichas correderas básicas con dichos
soportes se han montado en, y son móviles sobre, un cuerpo de base
fijo.
7. Unidad de sujeción de piezas de acuerdo con
la reivindicación 5, en la que dichas correderas básicas y dichos
soportes están montados en, y son móviles sobre, un cuerpo de base,
el cual es susceptible de rotaciones/oscilaciones sobre al menos un
eje ortogonal al eje geométrico de los citados ejes.
8. Unidad de sujeción de piezas de acuerdo con
la reivindicación 5, en la que dichas correderas básicas, con los
citados soportes, están montadas y guiadas sobre un miembro fijo
portador de piezas de trabajo de una máquina herramienta, y son
móviles en direcciones opuestas.
9. Unidad de sujeción de piezas de acuerdo con
la reivindicación 5, en la que dichas correderas básicas, con los
citados soportes, están montadas y guiadas sobre un miembro
giratorio portador de piezas de trabajo de una máquina herramienta,
y son móviles en direcciones opuestas.
10. Unidad de sujeción de piezas de acuerdo con
la reivindicación 5, en la que dichas correderas básicas están
conectadas a un actuador (22) hidráulico para sus movimientos
paralelos.
11. Unidad de sujeción de piezas de acuerdo con
la reivindicación 10, en la que dicho actuador hidráulico comprende
un pistón (23) en posición fija, un cilindro (24) móvil en forma
axial con respecto al pistón, y un par de palancas (25) de
equilibrio dirigidas en direcciones opuestas y que conectan el
citado cilindro con las correderas básicas.
12. Una mesa de trabajo giratoria para máquinas
de transferencia, que comprende una pluralidad de unidades de
sujeción de piezas de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que los soportes de cada unidad
de sujeción de piezas están aplicados sobre correderas básicas,
consistentes en carros situados sobre la citada mesa de trabajo y
previstos para sustentar mordazas convencionales.
13. Un miembro portador de piezas de trabajo de
forma prismática, para máquinas herramientas, estaciones de trabajo
y similares, que comprende al menos una unidad de sujeción de piezas
de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
1-11 sobre una o más de sus caras laterales.
14. Un plano portador de piezas de trabajo para
máquinas herramientas, estaciones de trabajo y similares, que
comprende dos o más unidades de sujeción de piezas de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1-11,
alineadas sobre una de sus caras.
Applications Claiming Priority (4)
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|---|---|---|---|
| ITBS20040047 ITBS20040047A1 (it) | 2004-04-08 | 2004-04-08 | Morsa girevole perfezionata |
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| ITBS20040054 ITBS20040054A1 (it) | 2004-04-26 | 2004-04-26 | Unita' di presa per pezzi per centri di lavoro, macchine transfer e simili |
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| Publication Number | Publication Date |
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| ES2276268T3 true ES2276268T3 (es) | 2007-06-16 |
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|---|---|---|---|
| ES04425922T Active ES2276268T3 (es) | 2004-04-08 | 2004-12-16 | Unidad de sujecion de piezas para estaciones de trabajo, maquinas de transferencia y similares. |
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| CN (1) | CN1680071A (es) |
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