ES2284698T3 - Dispositivo y procedimiento para la mecanizacion de piezas de trabajo. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la mecanización de piezas de trabajo (10, 11) a través de desplazamiento relativo de varias unidades funcionales (1, 2, 3) que actúan al mismo tiempo frente a las piezas de trabajo que se encuentran en trabajo con una instalación (13) para el alojamiento de las unidades funcionales, en el que la instalación presenta una base (12) y al menos dos soportes (16, 25), para mantener las unidades funcionales (1, 2, 3) durante una dirección variable de forma discrecional del desplazamiento relativo a través de la modificación de su posición continuamente en posición activa frente a su sección de pieza de trabajo a mecanizar actualmente y que se encuentra en la vía de mecanización (4), en el que al menos dos soportes presentan un eje de rotación común (16'') y están dispuestos de forma articulada entre sí así como con respecto a la base (12) y uno de los soportes (16) está configurado al menos parcialmente como cuerpo de rotación y está dispuesto de forma giratoria en la base (12) alrededor de su eje de simetría, caracterizado porque uno de los soportes (25) está configurad como estructura anular y está alojado sobre una periferia interior en forma de arco circular en una periferia exterior en forma de arco circular del otro soporte (16).

Description

Dispositivo y procedimiento para la mecanización de piezas de trabajo.

La invención se refiere a un dispositivo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Tales dispositivos se conocen en el campo de las piezas brutas a medida o en la fabricación de tubos para la transformación a alta presión interior, pero también en otros campos.

Con piezas brutas a medida o pletinas se designan chapas que se obtienen a través de unión por soldadura de diferentes secciones de chapa. En este caso, las secciones de chapa individuales se colocan adyacentes entre sí y se unen por soldadura mutuamente; por ejemplo, a través de soldadura de costura continua por ruedecillas con el solape de las chapas adyacentes entre sí o a través de soldadura láser a través de colocación a tope de las chapas.

Diferentes secciones de chapa se pueden transformar también en trozos de tubo, en los que una soldadura siguiente cierra el tubo y otra soldadura une por soldadura diferentes trozos de tubo de este tipo entre sí para formar un tubo que está constituido por diferentes chapas.

Las pletinas o tales tubos encuentran aplicación, por ejemplo, en la industria del automóvil. Las pletinas desde hace algunos años, los tubos están en implantación. Las pletinas de fabrican por embutición profunda y se moldean, por ejemplo, para soportes para la estructura de la carrocería, donde los diferentes materiales o dimensiones de las secciones de chapa individuales tienen con consecuencia diferentes propiedades mecánicas definidas del soporte fabricado. Los tubos se transforman a través de transformación a alta presión interior (IHU) de la misma manera en piezas de la estructura de la carrocería, con la ventaja de que no deben componerse ya figuras complejas a partir de piezas individuales y se suprimen de esta manera problemas de tolerancias caros durante el montaje.

A partir de lo anterior se deduce que en las costuras de soldadura se plantean lo máximos requerimientos, puesto que éstas se cargan ya en una medida alta a través de la transformación. De la misma manera, está claro que no pueden existir errores de soldadura que debilitan la estructura, que podrían conducir a defectos de consecuencias graves en el producto acabado.

El documento EP 0 770 445 muestra un procedimiento y un dispositivo para asegurar y verificar la calidad del proceso de soldadura durante la fabricación de piezas brutas a medida, entre otras. (Se hace referencia expresa de esta manera a todo el documento EP0 770 445). El documento mencionado muestra un dispositivo para la fabricación de piezas brutas a medida, en el que las secciones de chapa individuales se fijan sobre un carro en una posición a tope de los cantos a unir por soldadura y se introducen en una única dirección de movimiento recta debajo de una estación de soldadura estacionaria. A través de este desplazamiento relativo entre el carro (con su movimiento absoluto recto a través del dispositivo) y la estación de soldadura estacionaria se obtiene una vía de procesamiento que se extiende linealmente sobre las piezas de trabajo.

En principio, se pueden unir por soldadura piezas brutas a medida de chapas individuales de tamaño discrecional para formar pletinas de tamaño discrecional. Actualmente, las pletinas acabadas alcanzan dimensiones de varios metros, de manera que, por ejemplo, la pared lateral del Cheep Cherokee está constituida por una pletina. En determinadas aplicaciones son posibles longitudes de la costura de soldadura en el intervalo de algunos metros.

El foco láser activo tiene, en cambio, un diámetro de 0,2 mm y debe mantenerse correspondientemente preciso sobre la vía de procesamiento; en caso negativo, la consecuencia son errores de soldadura. Aunque ahora la mecánica del dispositivo permite una conducción muy precisa del carro por debajo de la estación de soldadura, las tolerancias son inevitables. Además, se pueden producir otras modificaciones de la masa en el funcionamiento, por ejemplo debido a calentamiento de la trayectoria de los rayos del láser. Por lo tanto, de acuerdo con el documento EP 0 770 445 se realiza un ajuste de la corrección para el desarrollo del rayo láser, siendo obtenidas las dimensiones o bien los datos de corrección necesarios para ello a través de procesamiento de imágenes (el ajuste de la corrección de un rayo láser es conoce por sí y se lleva a cavo, por ejemplo, a través de modificaciones de la posición del espejo de desviación en la óptica láser).

Para la obtención de los datos de corrección se detecta ahora según el documento EP 0 770 445 la posición real de los cantos delante del lugar de soldadura a través de un procesamiento de imágenes y se activa con los datos de corrección la óptica láser. De esta manera se pueden compensar las desviaciones de la posición teórica de los cantos hasta algunas décimas de mm. La costura de soldadura generada se extiende de esta manera a lo largo de la vía teórica recta de procesamiento, con una desviación máxima de algunas décimas de mm mencionadas.

Pero esta compensación solamente funciona en la medida en que la conducción del haz del láser produce el foco láser efectivo en el lugar teórico, lo que no siempre es el caso, como se menciona, por ejemplo, en el caso de calentamiento de la conducción del rayo.

Por lo tanto, detrás del lugar de soldadura, otro elemento funcional detecta, de nuevo a través de procesamiento de imágenes, la posición real de la costura de soldadura. Si ésta no se encuentra en el lugar en el que el foco láser ha sido corregido, existe una tolerancia no permitida en la conducción del haz. Por lo tanto, se puede obtener otra señal de corrección para la óptica láser. Como resultado, existe una regulación para la posición correcta del haz sobre la vía de procesamiento recta, lo que asegura una alta calidad de la soldadura.

Además de la seguridad de la calidad a través de las tres funciones del primer sensor para el procesamiento de imágenes, la óptica láser y el segundo sensor para el procesamiento de imágenes, pueden ser decisivas para el proceso de soldadura todavía otras funciones, como por ejemplo una alimentación de material conocida en sí en la técnica de soldadura para el lugar de soldadura (en forma de un alambre de soldadura o polvo metálico). Se pueden aplicar otras funciones, en caso necesario. Así, por ejemplo, cuando no se suelda sino que se corta, lo que puede condicionar una conducción precisa del órgano de corte (como láser o chorro de agua, etc.). Se pueden realizar también otras funciones, cuando se procesan otras piezas de trabajo como piezas brutas a medida.

Además del desarrollo descrito con respecto a requerimientos máximos de la calidad de la soldadura, a medida que se incrementa la utilización de piezas brutas a medida, aumenta también la necesidad de poder soldar no sólo secciones rectas, sino también de poder fabricar soldaduras no lineales. Esto para series cada vez mayores. Los altos requerimientos que se plantean al proceso de soldadura se pueden cumplir actualmente para costuras de soldadura lineales, pero no para costuras curvadas.

En efecto, se conoce fijar pletinas con puntos de soldadura no lineales sobre un carro y desplazarlo en la dirección longitudinal a través del dispositivo, mientras que la estación de soldadura marcha en vaivén sobre un puente que se desplaza transversalmente; a través del control adecuado de los dos movimientos que se desarrollan rectos del carro y de la estación de soldadura se pueden recorrer vías de mecanización curvadas de forma discrecional. Tales dispositivos trabajan con un único elemento funcional, la cabeza de enfoque para el rayo láser. Por lo tanto, no se consigue un proceso de soldadura de alta calidad, puesto que faltan otras funciones, como se publica, por ejemplo, en el documento EP 0 770 445. El documento US-A-4 794 223 muestra un dispositivo de acuerdo con el preámbulo.

Por lo tanto, el cometido de la presente invención es preparar un dispositivo, que permite emplear varias unidades funcionales al mismo tiempo sobre una vía de mecanización curvada de un dispositivo para el procesamiento de piezas de trabajo.

El cometido se soluciona a través de los rasgos característicos de la reivindicación 1.

Puesto que las unidades funcionales modifican su posición, se pueden mantener, por una parte, unidades activas dispuestas de forma consecutiva de una manera independiente de los movimientos absolutos en el dispositivo en cualquier momento de forma individual en su posición estándar (por ejemplo, perpendicularmente sobre la superficie de la pieza de trabajo) sobre las secciones curvadas de la vía de mecanización; pero, por otra parte, se pueden desviar también unidades individuales frente a la posición estándar y, por lo tanto, se pueden realizar radios de curvatura, que no se podrían realizar en la posición estándar en virtud de las dimensiones respectivas de las unidades propiamente dichas o solamente se podrían realizar con mucho gasto debido a las aceleraciones grandes.

De acuerdo con la invención, no tiene ninguna importancia cómo se genera la posición relativa entre las piezas de trabajo y las unidades funcionales, ya sea a través de elementos funcionales dispuestos de forma estacionaria, combinados con un carro mantenido de forma móvil en todas las direcciones para las piezas de trabajo, o a la inversa o a través de una solución mixta como movimiento transversal de las unidades funcionales frente al movimiento longitudinal del carro.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de las figuras.

En este caso:

Las figuras 1a a 1c muestran de forma esquemática tres unidades funcionales sobre una vía de mecanización curvada con posición modificada de forma correspondiente.

Las figuras 2a a 2c muestran tres unidades funcionales sobre las vías de mecanización de acuerdo con las figuras 1a a 1c, representadas con respecto a la modificación de la posición mutua.

La figura 3 muestra una sección transversal a través de un ejemplo de realización de un dispositivo para la disposición de las unidades funcionales.

La figura 4a muestra una vista de otro ejemplo de realización que corresponde a la reivindicación principal.

La figura 4b muestra una sección transversal a través del ejemplo de realización de la figura 4a.

La figura 5a muestra una vista de otro ejemplo de realización que no corresponde a la reivindicación principal.

La figura 5b muestra una sección a través de una parte de la forma de realización de la figura 5a.

La figura 5c muestra una vista desde arriba sobre el ejemplo de realización de la figura 5a, y

La figura 5d muestra una vista lateral de la forma de realización de la figura 5a.

La figura 1a muestra dos piezas de trabajo 10 y 11 colocadas adyacentes en posición a tope, que deben procesarse (en el presente caso unidas por soldadura). A través de los cantos adyacentes de las piezas de trabajo se forma una vía de mecanización 4. Tres unidades funcionales 1, 2 y 3 están dispuestas en una instalación 13 para el alojamiento de las unidades funcionales y se encuentran sobre la vía de mecanización 4 en la posición activa, para unir por soldadura las piezas de trabajo 10 y 11, por ejemplo, del tipo propuesto en el documento 0 770 445. Esto se lleva a cabo a través de un rayo láser, cuya posición se regula con la ayuda de dos sensores para el procesamiento de imágenes. También es concebible un haz de energía de otro tipo, como por ejemplo un haz de electrones. La unidad funcional 1 (una cabeza con una óptica láser) se encuentra entre una unidad funcional delantera 2 y una unidad funcional trasera 3 (ambos sensores para el procesamiento de imágenes).

La figura muestra que las unidades funcionales han modificado su posición con respecto a una vía de procesamiento que se extiende recta.

La posición relativa de las tres unidades funcionales 1, 2 y 3 se modifica de una manera continua de acuerdo con la curvatura variable de la vía de procesamiento 12. Además, cuando solamente están activas dos unidades funcionales, éstas modifican su posición frente a las piezas de trabajo 10, 11 o bien a la instalación 13 propiamente dicha, cuando su distancia se mantiene constante.

La figura 1b muestra una vía de mecanización 4 de forma circular. A partir de la figura se deduce que en las unidades funcionales 1, 2 y 3 dispuestas sobre la vía de mecanización, la distancia mínima posible entre dos unidades funcionales respectivas (aquí las unidades funcionales 2 y 3) determina el radio de curvatura mínimo posible. Si el círculo formado a través de la vía de mecanización 12 fuese menor que la distancia entre las unidades 2 y 3, una de las unidades no se podría mantener ya sobre la vía de mecanización 12.

La figura 1c muestra una vía de mecanización 4 que se extiende en ángulo recto redondeada con radio de curvatura muy pequeño. Puesto que la unidad funcional delantera 2 se desvía lateralmente de la vía de mecanización 4 y se mantiene sobre la trayectoria 5 representada con línea de trazos, se obtiene un desarrollo más sencillo del movimiento. Por una parte, condicionado por la velocidad de soldadura, que debe mantenerse lo más uniforme posible y, por lo tanto, la velocidad más uniforme posible de la unidad funcional 1 frente a la vía de mecanización 4, deben evitarse las aceleraciones grandes de la unidad 2; entonces resulta un radio de curvatura mayor de la curva de la trayectoria para las unidades funcionales respectivas, lo que puede ser decisivo en el caso de una vía de mecanización 4 que se extiende de forma complicada. Condición previa para la curva de la trayectoria 5 mostrada en la figura es que se pueda modificar la posición de la unidad funcional 2 de tal forma que, incluso desplazada lateralmente, de acuerdo con la flecha 6, puede actuar sobre la vía de mecanización 4 y, por lo tanto, permanece en posición activa. Esto en oposición a la disposición de la figura 1a, en la que las unidades funcionales 1 a 3 se representan en una disposición directamente sobre la vía de mecanización.

La figura 2a muestra la vía de mecanización 4 de dos piezas de trabajo 10 y 11 así como las unidades funcionales 1, 2 y 3, en las que la instalación 13 se ha omitido para la descarga del dibujo. En cambio, con la ayuda de una cruz se representa un punto de referencia 14, que designa la posición de la instalación 13 con relación a las piezas de trabajo. De acuerdo con la figura 2a, se define la posición de las unidades funcionales 2 y 3 a partir del punto de referencia 14; por una parte, a través del vector más corto 7 (distancia entre las unidades 1 y 2), luego a través del vector más largo 8 (distancia entre las unidades 1 y 3).

La figura 2b muestra la disposición de la figura 2a, en la que la posición de la unidad funcional 3 con respecto a la unidad funcional 1 (y el punto de referencia 14) se definen con la ayuda de la posición de la unidad funcional 2. La suma de los vectores 7 y 9 da como resultado la posición mutua de las unidades funcionales 1 y 3.

La figura 2c muestra de nuevo la disposición de la figura 2a, en la que la unidad funcional 1 (y el punto de referencia 14) se encuentra entre las unidades funcionales 2 y 3 y de esta manera se define su posición a través de los vectores 87 y 9 (distancia entre las unidades 2 y 3).

Aunque según el objeto de aplicación, se pueden realizar todas las variantes de las figuras 2a a 2c, la disposición de la figura 2c es especialmente adecuada. Si partiendo del punto de referencia 14 (que coincide de una manera preferida, pero no forzosa, con una de las unidades funcionales 1 a 3), se determina por cálculo a través del control la posición respectiva de las unidades funcionales 1 a 3 o se ejecuta mecánicamente la curva de la trayectoria a través de soportes dispuestos móviles de acuerdo con los vectores 6 a 9, son inevitables errores de redondez, tolerancias, etc. Las repercusiones de los errores angulares se incrementan ahora de acuerdo con la distancia entre el punto de referencia 14 y la unidad funcional 1, 2 ó 3 respectiva; por lo tanto, frente a la disposición de la figura 2a, es ventajosa la disposición de la figura 2c con los vectores cortos mostrados allí. De la misma manera, es ventajosa la disposición de la figura 2c frente a la disposición de la figura 2b, puesto que en la última se suman los errores entre el punto de referencia 14 y la unidad funcional 3.

La figura 3 muestra una sección transversal a través de una forma de realización de la instalación 13 de acuerdo con la invención con las unidades funcionales 1, 2 y 3. Además, se representa de forma esquemática una vía de mecanización 4 o bien 4'. El punto de referencia 14 define la posición de la instalación 13 frente a las piezas de trabajo 10 y 11, lo que posibilita al control de orden superior del dispositivo asegurarla en el marco del desplazamiento relativo predeterminado a través de la modificación de la dirección de desplazamiento y de la velocidad de desplazamiento entre las piezas de trabajo 10, 11 y la instalación 13.

La unidad funcional 1 está configurada como sensor para el procesamiento de imágenes y detecta, por ejemplo, el lado de los cantos de las piezas de trabajo 10, 11 dispuestas adyacentes en una sección determinada de la vía 4, que debe mecanizarse actualmente. La unidad funcional 2 está configurada como cabeza de enfoque para un haz de energía, por ejemplo el haz de un láser Jag y actúa como unidad de soldadura, para unir por soldadura las piezas de trabajo 10, 11 entre sí. La unidad funcional 3 está configurada de nuevo como sensor para procesamiento de imágenes y detecta la posición y/o la calidad de la costura de soldadura. El documento EP 0 770 445 muestra un tipo posible de la colaboración de estas unidades funcionales.

Una placa de base 12 forma la base para la disposición de las unidades funcionales 1, 2 y 3 en la instalación 13 y está dispuesta con preferencia de forma desplazable en un puente 15 (ver la figura 4a). De esta manera resulta la disposición descrita más arriba en el dispositivo configurado de acuerdo con la invención, en el que unas piezas de trabajo 10, 11 fijadas sobre un carro se desplazan hacia delante en la dirección longitudinal y de esta se mueven por debajo de una instalación 13 mantenida de forma desplazable transversalmente en el puente 15. Pero la invención no está limitada a tal disposición y se puede utilizar siempre que se genera un desplazamiento relativo de un tipo discrecional entre las piezas de trabajo 10, 11 y la instalación 13.

En la base está dispuesto un soporte 16 variable en la posición; está configurado como cuerpo de rotación y posee un eje de simetría 16'. A través del alojamiento esférico 17 indicado de forma esquemática, el soporte 16 está alojado de forma giratoria en la base 12. En el soporte 16 se encuentra un orificio central 18 con un inserto 19, que permite retener la unidad funcional 1 colocada funcionalmente fija frente a la base 12 de una manera independiente de una rotación del soporte 16 en una orientación propia. El eje de simetría 16' del soporte 16 coincide con la línea de actuación 1' de la unidad funcional 1; el lugar de la línea de actuación 1' sobre la vía de mecanización 4 forma el punto de referencia 14. De esta manera, se define la posición de la base 13 frente a las piezas de trabajo 10, 11.

Un motor 20 fijado en la base 12 actúa a través de una transmisión por correa 21 sobre una polea 22 dispuesta fija, de manera que el soporte 16 se puede girar frente a la base 12, lo que conduce a la modificación de la posición de la unidad funcional 2 fijada en el soporte 16.

En el soporte 16 está dispuesta, además, una estructura anular, que sirve, por su parte, como soporte para la unidad funcional 3. La estructura anular 25 y el soporte 16 están conectados entre sí a través de un cojinete de bolas 26 representado de forma esquemática, con la consecuencia de que el anillo 25 se puede girar frente al soporte 15 (y naturalmente también frente a la base 14). Para el accionamiento está previsto a tal fin un piñón 27, que actúa sobre un dentado interior 28 en la periferia interior del anillo 25. El piñón 27 está dispuesto en un árbol 24. Éste se extiende a través de un orificio 29 en el soporte 16. Se indica esquemáticamente un accionamiento 30 fijado en el soporte 16 para el árbol 24, a través del cual se puede modificar la posición relativa del anillo 25 frente al soporte 16.

La disposición del anillo 25 en el soporte y su disposición de nuevo en la base 12 corresponden a una cascada, en la que el anillo 25 está dispuesto indirectamente sobre el soporte 16 en la base 12.

En la zona inferior de la figura se representa la vía de mecanización 4, lo mismo que el punto de referencia 14. La configuración de las unidades funcionales sobre la vía de mecanización 4 corresponde a la de la figura 2a. A través de la rotación adecuada del soporte 12 se puede fabricar, sin embargo, sin más también la configuración de acuerdo con la figura 2c; en la figura esto corresponde a la disposición que se encuentra en la vía de mecanización 4' representada con línea de trazos.

La unidad funcional 1 puede estar en la base 12, por su parte, alojado de forma articulada o giratoria alrededor de sí misma, por ejemplo cuando para la finalidad del procesamiento de imágenes se requiere siempre la misma posición definida frente a la sección detectada de la vía de mecanización 4. Esto se aplica también para el alojamiento de la unidad funcional 2 en el soporte 16, que se puede realizar de forma fija o giratoria. Es posible una disposición fija cuando encuentra aplicación un foco láser redondo para la unión por soldadura de las piezas de trabajo 10, 11; en el caso de un foco ovalado, es necesaria una posición definida constante del foco con relación a la sección de la vía de mecanización y, por lo tanto, una capacidad de rotación del elemento funcional 2 de acuerdo con la flecha 31. Para la descarga del dibujo se ha omitido un accionamiento correspondiente. Lo dicho se refiere al alojamiento de las unidades funcionales se aplica también para la unidad funcional 3; también se ha omitido en la figura para su descarga un accionamiento correspondiente o bien el alojamiento fijo.

El alojamiento y el accionamiento de rotación de los elementos funcionales se pueden realizar de una manera convencional y, por lo tanto, no se describen aquí en detalle.

El piñón 27, que colabora con un dentado interior 28, se puede disponer, naturalmente, también en una periferia exterior 32 del anillo 25.

La figura 4a muestra una instalación 13 no de acuerdo con la invención para el alojamiento de elementos funcionales 1, 2 y 3, dispuestos en un puente 15. La instalación 13 está retenida, por lo tanto, de forma desplazable transversalmente para el desplazamiento longitudinal de las piezas de trabajo 10 y 11 de acuerdo con la doble flecha 35. En la placa de base 12 de la instalación 13 está alojado de forma giratoria un soporte 40 en forma de disco. A través de la transmisión por correa 41, un motor 42 fijado en la b ase 12 provoca la rotación deseada. En el centro del soporte 40 está alojado de nuevo, de la misma manera de forma giratoria alrededor de sí mismo, el elemento funcional 1 y se encuentra de esta manera frente a la base 12 en posición definida, localmente fija.

La rotación del elemento funcional 1 se lleva a cabo a través de un árbol 43, que es accionado a través de un motor 44. El motor 44 está fijado en la base 12, pero la disposición correspondiente se ha omitido para la descarga del dibujo.

El elemento funcional 2 está alojado de la misma manera en el soporte 40, pero no en el centro, y por lo tanto se modifica su posición frente a la base 12 de acuerdo con su rotación. Un soporte auxiliar 45 sigue la rotación del soporte 40 y lleva un accionamiento 46, que hace girar de nuevo al elemento 2 alrededor de sí mismo a través de una transmisión por correa 47 representada de forma esquemática.

En el soporte de fijación del elemento funcional 2 está dispuesto otro soporte 50, que aloja al elemento funcional 3. Un accionamiento 51 representado de forma esquemática actúa a través de un piñón 52 sobre una sección de rueda dentada 53 para la rotación del elemento funcional 3 alrededor de sí mismo. Solamente se indica de forma esquemática un cable de fibra de vidrio 39 para un láser Jag dispuesto en el elemento 2.

El soporte 40 está configurado como cuerpo de rotación o bien como anillo, su eje de simetría 48 coincide con la línea de actuación 49 de la unidad funcional 1; el eje de simetría 48 y la línea de actuación 49 atraviesan las piezas de trabajo en el lugar del punto de referencia 14.

La instalación 13 representada en la figura 4a presenta la configuración de la figura 2b.

La figura 2b muestra de forma fragmentada una sección transversal a través de la disposición de la figura 4a.

El soporte 40 está alojado en la base 12 a través de un cojinete de bolas 55 representado de forma esquemática. La unidad funcional 1 está fijada a través de un elemento de cojinete 56 en el centro del soporte 40, de tal manera que no participa en su rotación propia, sino que se modifica solamente a través del accionamiento 44 en su posición frente a la base 12. El soporte de giro 50 está alojado en el soporte 40 y experimenta en su rotación una modificación de la rotación. Esta modificación de la rotación experimenta también el elemento funcional 2. Este último se puede girar alrededor de sí mismo a través del accionamiento 46, 47 representado en la figura 4a. En el soporte giratorio 50 está alojado el elemento funcional 3. El accionamiento 52, 53 mostrado en la figura 4a para la rotación del elemento funcional 3 se ha omitido para la descarga de la figura.

La figura 5a muestra otra forma de realización no de acuerdo con la invención de una instalación 13 para el alojamiento de los elementos funcionales 1, 2 y 3. Se representa una vista desde arriba sobre la instalación 13 y sobre las piezas de trabajo 10, 11 que se encuentran debajo así como sobre la vía de mecanización 4. El contorno de la base 12 se indica de forma esquemática a través de la línea de trazos; lo mismo que el del puente 15. Un soporte 60 de forma anular cubre unos soportes 61 y 62 configurados iguales, dispuestos en la figura debajo del mismo. El soporte 60, 62 y 62 se encuentran, por lo tanto, sobre la base 12, perpendiculares entre sí, cuyas líneas de simetría coinciden y está perpendiculares sobre la base 12. El soporte 60 está alojado en la base sobre rodillos de guía 63, 63' y 63'' (ver la figura 5b). Los soportes 61 y 62 están alojados sobre rodillos de guía 64, 64', 64'', de la misma manera que está alojado el soporte 60 y como se representa en la figura 5b. De este modo, los anillos 60, 61, 62 están dispuestos en la base 12 de forma giratoria alrededor de su eje de simetría.

Una transmisión por correa 66, 67 y 68 actúa en cada caso sobre uno de los soportes 60, 61 y 62. Los piñones 69, 70 y 71 de los accionamientos 66, 67 y 68 actúan en este caso sobre un dentado exterior 72, 73 y 74 en el anillo 60, 61 y 62 correspondiente. De una manera preferida se selecciona el diámetro del piñón 69, 70, 71 pequeño con relación al diámetro de los anillos 60, 61 y 62. A través de la conversión correspondiente, se puede activar la rotación de los anillos de una manera muy precisa, lo que puede ser decisivo para la actuación perfecta de los elementos funcionales.

El anillo 60 presenta una sección 75, que soporta la unidad funcional 2. El anillo 61 presenta una sección 76 para el alojamiento de la unidad funcional 2 y el anillo 62 presenta una sección 77 para el alojamiento de la unidad funcional 3. La línea de actuación de la unidad funcional 1 atraviesa la vía de mecanización 4 en el punto de referencia 14, que se ha omitido para la descarga de la figura 1.

A partir de la configuración según la figura 5a se deduce claramente que los elementos funcionales 1, 2 y 3 están dispuestos en la zona interior de los anillos 60, 61 62, lo que conduce a que sus distancias mutuas no sean influenciadas por la configuración de los anillos 60, 61 y 62 (a parte de su diámetro, que se puede incrementar fácilmente en caso necesario). Además, a través de la estructura anular se pueden disponer rodillos de guía y accionamiento para la rotación de los anillos en la zona exterior, lo que conduce a que el espacio interior esté disponible en toda la periferia para los elementos funcionales.

Como resultado, la estructura representada se puede emplear universalmente para vías de mecanización sencillas y complicadas, para una unidad funcional individual o para un número mayor de unidades funcionales. La distancia mínima de las unidades funcionales no depende de la estructura de soporte propiamente dicha, sino exclusivamente de la forma de construcción de los elementos propiamente dichos.

El intercambio de datos y la alimentación de energía a las unidades funcionales se pueden realizar a través de cables o a través de anillos de contacto. Los anillos de contacto se pueden disponer, por ejemplo, en una periferia exterior y tienen la ventaja de que los anillos se pueden girar de forma discrecional, sin que deba prestarse atención a la torsión de cables. Naturalmente, también es concebible una transmisión de datos sin hilos.

La configuración de la instalación 13 según la figura 5a corresponde a la disposición de la figura 2c.

La figura 5b nuestra una sección transversal a través del anillo 60, los rodillos de guía 63, 63' (que están colocados opuestos entre sí en la figura) y la base 12. Los rodillos de guía ruedan sobre la periferia exterior del soporte 60 y lo apoyan de esta manera radialmente; al mismo tiempo, a través de los flancos inclinados sobre las superficies de contacto configuradas iguales opuestas de los rodillos 63, 63' a través de unión positiva un apoyo axial. Los otros anillos 61 y 62 se han omitido para la descarga de la figura, lo mismo que los accionamientos 66, 67 y 68. Además, se representa de forma esquemática la unidad funcional 2 con su línea de actuación 2' así como el eje de simetría 75 del anillo 60. De la misma manera se muestran las piezas de trabajo 10, 11. Los rodillos de guía 63 están dispuestos libremente giratorios sobre los soporte de rodillos de guía 64, 64' indicados de forma esquemática. Los soportes 64, 64' están fijados de nuevo en la base 12. A partir de esta configuración se deduce que en el caso de la disposición de varios rodillos de guía 63, 64 ó 65 se pueden fijar superpuestos varios anillos en número discrecional con la ayuda del mismo soporte 64 en la base 14.

De una manera alternativa, los rodillos de guía pueden presentar un dentado, que colabora con el dentado exterior de los anillos 60 a 63, con la ventaja de que se suprimen accionamientos 66 a 68 separados.

La figura 5c muestra una vista desde el lateral de la disposición descrita en las figuras 5a y 5b. Los mismos números designan las mismas partes. Para la descarga del dibujo se han omitido el puente 15 y la base 12.

Otros ejemplos de realización pueden estar configurados de la siguiente manera:

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por ejemplo, la disposición según la figura 3, en la que se ha omitido el anillo 25 y se emplean de una manera correspondiente solamente dos elementos funcionales. El elemento 2 se dispone de una manera inalterada con respecto a la figura 3, mientras que el elemento 1 no está previsto centrado en el soporte 16, sino desplazado como el elemento 2. En el caso de una modificación de la posición, no se modifica la posición relativa de los elementos 1, 2, sino su posición. En el caso de desplazamiento relativo entre las piezas de trabajo 10, 11 y la instalación 13 se puede recorrer de esta manera igualmente una vía de mecanización discrecional.

Otros ejemplos no de acuerdo con la invención se pueden mostrar de la siguiente manera:

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por ejemplo, disposición según la figura 4a, en la que están previstos varios soportes 50, de manera que estos soportes están articulados en un lugar común y presentan con preferencia un eje de articulación común.

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por ejemplo, disposición según la figura 4a, en la que el elemento 1 está dispuesto en su árbol 43 de forma regulable en la altura y/o abatible. La figura 6 muestra de forma esquemática el elemento 1 en la configuración de la figura 4a, que no está conectado directamente con el árbol 43, sino sobre un soporte auxiliar 70 en el punto de articulación 73 (ver la doble flecha 75). El accionamiento de articulación es suministrado por un motor 71 a través de una varilla de empuje 72. Además del árbol 43 está prevista adicionalmente en una varilla roscada 43', que se extiende en una pieza opuesta 43'' del soporte auxiliar 70 y en el caso de rotación provoca un desplazamiento de la altura del soporte auxiliar 70 de acuerdo con la doble flecha 74. La rotación del soporte auxiliar 70 se puede realizar como anteriormente a través del motor 44 indicado con línea de trazos.

Claims (6)

1. Dispositivo para la mecanización de piezas de trabajo (10, 11) a través de desplazamiento relativo de varias unidades funcionales (1, 2, 3) que actúan al mismo tiempo frente a las piezas de trabajo que se encuentran en trabajo con una instalación (13) para el alojamiento de las unidades funcionales, en el que la instalación presenta una base (12) y al menos dos soportes (16, 25), para mantener las unidades funcionales (1, 2, 3) durante una dirección variable de forma discrecional del desplazamiento relativo a través de la modificación de su posición continuamente en posición activa frente a su sección de pieza de trabajo a mecanizar actualmente y que se encuentra en la vía de mecanización (4), en el que al menos dos soportes presentan un eje de rotación común (16') y están dispuestos de forma articulada entre sí así como con respecto a la base (12) y uno de los soportes (16) está configurado al menos parcialmente como cuerpo de rotación y está dispuesto de forma giratoria en la base (12) alrededor de su eje de simetría, caracterizado porque uno de los soportes (25) está configurad como estructura anular y está alojado sobre una periferia interior en forma de arco circular en una periferia exterior en forma de arco circular del otro soporte (16).

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la base (12) está dispuesta de forma móvil para el desplazamiento relativo frente a las piezas de trabajo en el dispositivo, con preferencia transversalmente al desplazamiento longitudinal de las piezas de trabajo.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por una transmisión por correa o transmisión dentada (20) fijada de forma rígida frente a la base (12), que actúa sobre una periferia exterior del soporte (16) y con preferencia está reducido.

4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque una de las unidades funcionales (1) está dispuesta en la zona interior del soporte (25) configurado como estructura anular y está fijada sobre un soporte de fijación (19) en el otro soporte (16).

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una de las unidades funcionales (1) está configurada como cabeza de enfoque para un haz de energía y las otras unidades funcionales (2, 3) están configuradas como sensor, con preferencia como sensor para un procesamiento de imágenes.

6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en uno de los soportes (16) están dispuestas dos unidades funcionales (1, 2).