ES2285315T3 - Maquina herramienta horizontal con husillo de trabajo fijado en un bastidor de forma de u. - Google Patents

Maquina herramienta horizontal con husillo de trabajo fijado en un bastidor de forma de u. Download PDF

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Abstract

Máquina herramienta (1) con un bastidor en forma de C o U (2) abierto hacia un costado del bastidor (4), en cuya pared de bastidor (3) está fijado, como mínimo, un husillo de trabajo (5) estacionario orientado hacia el costado abierto del bastidor (4), en cada caso con una guía horizontal (8) en ambos flancos de bastidor (6, 7) para un carro X (9) de una unidad de carro (10) desplazable en dirección X, Y y Z y con un dispositivo portapiezas (15) en el carro Z (14) de la unidad de carro (10), caracterizada porque las guías horizontales (8) se extienden, como mínimo, en la anchura de la unidad de carro (10) más allá de la posición X de un o bien de cada husillo de trabajo (5) y porque la pared de bastidor (3) está dispuesta de forma vertical con costado de bastidor (4) abierto y presenta, en la zona en la que las guías horizontales (8) se extienden más allá de la posición X de un o bien de cada husillo de trabajo (5), , como mínimo, una ventana (17) para la alimentación y evacuación de piezas(16).

Description

Máquina herramienta horizontal con husillo de trabajo fijado en un bastidor de forma de U.
La presente invención se refiere a una máquina herramienta horizontal con un bastidor en forma de C o U abierto hacia un lado del bastidor, en cuya pared de bastidor se encuentra fijado de forma estacionaria, como mínimo, un husillo de trabajo orientado hacia el lado abierto del bastidor, en cada caso con una guía horizontal en ambos flancos de bastidor, para un carro X de una unidad de carro desplazable en dirección X, Y y Z y con un dispositivo portapiezas en el carro Z de la unidad de carro.
Una máquina herramienta de este tipo es conocida por el documento WO-02/00390-A.
En la máquina herramienta conocida por el documento WO-02/00390-A, la pared de bastidor está dispuesta de forma horizontal con un lateral de bastidor abierto hacia arriba. Las guías horizontales sobresalen hacia ambos lados en dirección X en menos de un tercio de la longitud del carro X, de manera que el carro X en sus dos posiciones finales X cubre en cada caso los husillos de trabajo exteriores en dirección X.
Además, por el documento EP-1 201 351-A se conoce una máquina herramienta con una bancada plana, con un husillo de trabajo desplazable a lo largo de los ejes X e Y y un portapiezas montado de forma giratoria a un travesaño pivotante montado de forma giratoria, alrededor de un eje horizontal extendido en dirección X, en un carro desplazable en dirección Z.
Por el documento DE-A-102 35 518 se conoce una máquina herramienta en forma de un centro de mecanizado. Para un cambio de herramienta, los husillos de trabajo horizontales tienen que ser desplazados de su posición de mecanizado a una posición de cambio.
Por el documento DE-101 44 678 se conoce una máquina herramienta en la forma de un centro de fresado y taladrado. Esta máquina herramienta posee un bastidor vertical, una carcasa de husillo con un husillo de trabajo horizontal y un dispositivo portapiezas móvil sobre varios ejes (soporte de piezas) para el alojamiento de las piezas a mecanizar. El husillo de trabajo puede desplazarse a lo largo de su eje (dirección Z) y el dispositivo portapiezas mediante un carro en cruz en dirección X y Y. El dispositivo portapiezas es sujetado al carro en cruz de forma suspendida, de manera que las fuerzas de mecanizado actuantes en dirección Z se convierten en la pieza y en el dispositivo portapiezas en fuerzas transversales que deben ser desviadas del carro en cruz al bastidor vertical. En el arranque de virutas, una carga transversal del eje Z puede producir elasticidades muy altas, es decir, una transposición entre lateral de pieza y lateral de herramienta y, de esta manera, sólo ser utilizado en medida limitada para un mecanizado por husillos múltiples en el que múltiples husillos de trabajo se unen en grupos de taladros, es decir, en cabezales de husillos múltiples.
El objetivo de la presente invención es posibilitar en una máquina herramienta horizontal del tipo mencionado anteriormente una alimentación y una evacuación de piezas adecuada.
Este objetivo se consigue, según la invención, porque las guías horizontales en dirección X se extienden, como mínimo, en la anchura del carro por sobre la posición X de uno o cada uno de los husillos de trabajo y porque la pared de bastidor está dispuesta de forma vertical con lateral de bastidor abierto y presenta en la zona en la que las guías horizontales se extienden por sobre la posición X del o de cada husillo de trabajo, como mínimo, una ventana para la alimentación y evacuación de piezas.
Las herramientas ubicadas en los husillos de trabajo están expuestas a un desgaste y deben poder ser cambiadas de forma manual, con medios auxiliares o automáticamente mediante un dispositivo de pinzas.
Según la invención, en un cambio de herramientas el carro en el eje X es desplazado hacia el costado hasta que el husillo de trabajo sea accesible desde el lado abierto del bastidor y la herramienta pueda cambiarse. Como el acceso a la herramienta se realiza desde el lado abierto del bastidor, durante el mecanizado puede mantenerse reducida la distancia entre el husillo de trabajo y el carro X y Y y, de este modo, también el voladizo del carro Z. El dispositivo portapiezas está situado opuesto al husillo de trabajo en dirección Z. Por consiguiente es exactamente opuesto a las fuerzas de mecanizado, lo que produce una mayor rigidez de la máquina herramienta. La ventana, según la invención, define una o múltiples posiciones de recogida de la unidad de carro, en la o las cuales el dispositivo portapiezas toma una pieza a mecanizar de una cinta transportadora o de una unidad de alimentación y devuelve una pieza mecanizada.
Los husillos de trabajo están en lo esencial incorporados, de acuerdo a las piezas, en el bastidor. La mayoría de las veces, los ejes de husillo están dispuestos horizontales siendo, sin embargo, posibles también disposiciones oblicuas. Los husillos de trabajo pueden, en medida limitada, estar dispuestos arriba o lateralmente, como resultado de una dirección de mecanizado oblicua.
En formas de realización especialmente preferente de la invención, el lado abierto de bastidor, opuesto al husillo o a cada husillo de trabajo, está cerrado, como mínimo, por una pantalla antisalpicaduras variable en su longitud. Esta pantalla antisalpicaduras variable en su longitud se encuentra fijada por un extremo al bastidor o a un revestimiento de máquina asignado al bastidor y por el otro extremo al carro X, pudiendo estar configurado como persiana, pared telescópica, fuelle, etc. Preferentemente, a ambos lados del carro hay dispuesta una pantalla antisalpicaduras variable en su longitud de este tipo. En el caso de un cambio de herramientas, la pantalla antisalpicaduras variable en su longitud es desacoplada del carro X y/o del bastidor o bien del revestimiento de máquina, de forma manual o mediante un accionamiento auxiliar, con lo que resulta un libre acceso a las herramientas ubicadas en los husillos de trabajo.
Preferentemente, el dispositivo portapiezas está montado de forma giratoria sobre el eje horizontal en el carro Z y también sobre un eje ortogonal al mismo, para permitir un mecanizado en 4 o 5 ejes. El dispositivo portapiezas puede ser, por ejemplo, una unidad pivotante montada en el carro Z desplazable sobre tres ejes, con uno o dos ejes pivotantes para el mecanizado oblicuo de piezas.
Otras configuraciones preferentes de la invención son materia de las subreivindicaciones. Otras ventajas de la invención resultan de la descripción y del dibujo. La forma de realización mostrada y descrita no debe entenderse como explicación final, sino tiene más bien carácter ejemplar para la descripción de la invención. En el dibujo muestran:
la figura 1, una vista lateral de la máquina herramienta, según la invención;
la figura 2, una vista en planta de la máquina herramienta mostrada en la figura 1;
la figura 3, una vista en perspectiva de la máquina herramienta mostrada en las figuras 1 y 2, con un carro desplazado a su posición de recogida y una pantalla antisalpicaduras completamente extendida;
la figura 4, una máquina herramienta con la pantalla antisalpicaduras completamente recogida y desacoplada del bastidor, en una representación análoga a la figura 3; y
la figura 5, una vista detallada de un dispositivo de sujeción de la máquina herramienta mostrada en la figura 1.
La máquina herramienta 1, mostrada en las figura 1 y 2 (centro de mecanizado horizontal), presenta un bastidor 2 en forma de C o U abierto lateralmente, en cuya pared vertical de bastidor 3 se encuentran fijadas de forma estacionaria múltiples husillos de trabajo 5 orientados hacia el lado abierto del bastidor 4. Los husillos de trabajo 5 se encuentran unidos en grupos de taladros específicos a las piezas, es decir, en cabezales de husillos múltiples.
En el flanco superior e inferior horizontal 6, 7 del bastidor está dispuesta una guía horizontal 8 para un carro X 9, desplazable en dirección X de una unidad de carro 10 desplazable en dirección X, Y y Z. En el carro X 9 están dispuestas guías verticales 11 en las que se desplaza un carro Y 12 (figura 3) en dirección Y. A su vez, en este carro Y 12 están dispuestas guías horizontales 13 para un carro Z 14 desplazable en dirección Z, que en su extremo orientado hacia los husillos de trabajo 5 dispone de un dispositivo portapiezas 15 para el alojamiento de piezas 16. Tal como se ha descrito más adelante de forma más detallada con referencia a la figura 5, el dispositivo portapiezas 15 está montado en el carro Z 14, de forma giratoria sobre un eje extendido en dirección X (eje A) y un eje ortogonal al mismo (eje C), para permitir un mecanizado en 5 ejes. El dispositivo portapiezas 15 presenta un proceso de sujeción automático que permite una sujeción de la pieza 16 durante el arranque de viruta o el agarre de la pieza 16. Para evitar cargas transversales, el eje Z es dispuesto exactamente opuesto a las fuerzas de mecanizado de los husillos de trabajo 5.
Las guías horizontales 8 se extienden en dirección X hacia fuera de la posición X de los husillos de trabajo 5, como mínimo, en la anchura de la unidad de carro 10. La pared vertical de bastidor 3 posee en esta zona, en la que las guías horizontales 8 se extienden por sobre la posición X de los husillos de trabajo 5, una ventana 17 a través de la que las piezas 16 son alimentadas o evacuadas mediante un dispositivo de transporte (cinta transportadora) 18. Para agarrar las piezas 16 alimentadas, el carro X 9 se desplaza de su posición de mecanizado frente a los husillos de trabajo 5 a una posición de recogida frente o dentro de la ventana 17 y una pieza a mecanizar 16 es agarrada mediante el dispositivo de sujeción 15. Correspondientemente, una pieza 16 mecanizada retorna del dispositivo de sujeción 15 al dispositivo de transporte 18. Entre el dispositivo portapiezas 15 y el dispositivo de transporte 18 también pueden utilizarse medios auxiliares como pinzas o dispositivos de elevación u otros.
Como muestra la figura 2, el lado del bastidor 4 opuesto a los husillos de trabajo 5 se cierra por medio de dos pantallas antisalpicaduras 18, 19 variables en longitud, conformadas como persianas enrollables. Estas persianas enrollables 19, 20 están fijadas cada una por un extremo al bastidor 2 y, por otro extremo, en el carro X 9, donde la persiana enrollable 19 en el carro X 9 está fijado en 19a de forma permanente y en 19b del bastidor de manera desmontable. En lugar del bastidor 2, las persianas enrollables 19, 20 también pueden fijarse a un revestimiento de máquina asignado al bastidor. El carro Y 12 también se encuentra cerrado a ambos lados del carro Y 12 respecto del carro X por dos persianas extensibles en dirección Y (no mostradas) y está fijado por un extremo al carro X 9 y por el otro extremo al carro Y 12.
En la pared vertical del bastidor 3, además de los husillos de trabajo 5, se encuentra dispuesta otra unidad de montaje estacionaria 21 y una unidad de conformación 22. Además, puede disponerse un dispositivo de medición/ensayo (no mostrado) para la medición o bien ensayo de la pieza a mecanizar 16. Alternativamente, estas unidades también pueden disponerse en otro punto del bastidor, situado en la zona de agarre de la unidad de carro 10 o bien del dispositivo portapiezas 15.
Las herramientas, que se encuentran en los husillos de trabajo 5, están expuestas a un desgaste y deben ser cambiadas de forma manual o por medios auxiliares. Con este fin, el carro X 9 es trasladado a la posición de recogida mostrada en la figura 3 en la que la persiana 19 se encuentra extendida completamente y la otra persiana recogida completamente. La fijación 19b de la persiana enrollable 19 al bastidor 2 se suelta y la persiana enrollable 19 llevada hacia el costado, de forma manual o mediante un accionamiento auxiliar, a la posición mostrada en la figura 4, en la que es posible un acceso sin problemas a los husillos de trabajo 5 y a las unidades de montaje y conformación 21, 22.
El dispositivo portapiezas 15, mostrado en la figura 5 de modo simplificado como una superficie de sujeción, está dispuesto frontalmente en el carro Z 14 y, para un mecanizado sobre 4 y 5 ejes, montado allí de forma giratoria alrededor de un eje horizontal A extendido en dirección X y, adicionalmente, giratorio alrededor de un eje C ortogonal respecto del mismo. Con este fin, a ambos lados del carro Z 14 se encuentra montado de forma giratoria una barra pivotante 23 alrededor del eje A en el que a su vez está montada de forma giratoria alrededor del eje C el dispositivo portapiezas. De esta manera, el plano de mecanizado puede ser pivotado en la dirección de carga principal del eje Z.

Claims (9)

1. Máquina herramienta (1) con un bastidor en forma de C o U (2) abierto hacia un costado del bastidor (4), en cuya pared de bastidor (3) está fijado, como mínimo, un husillo de trabajo (5) estacionario orientado hacia el costado abierto del bastidor (4), en cada caso con una guía horizontal (8) en ambos flancos de bastidor (6, 7) para un carro X (9) de una unidad de carro (10) desplazable en dirección X, Y y Z y con un dispositivo portapiezas (15) en el carro Z (14) de la unidad de carro (10), caracterizada porque las guías horizontales (8) se extienden, como mínimo, en la anchura de la unidad de carro (10) más allá de la posición X de un o bien de cada husillo de trabajo (5) y porque la pared de bastidor (3) está dispuesta de forma vertical con costado de bastidor (4) abierto y presenta, en la zona en la que las guías horizontales (8) se extienden más allá de la posición X de un o bien de cada husillo de trabajo (5),, como mínimo, una ventana (17) para la alimentación y evacuación de piezas (16).
2. Máquina herramienta, según la reivindicación 1, caracterizada porque el husillo o cada husillo de trabajo (5) está dispuesto de forma horizontal u oblicua.
3. Máquina herramienta, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el costado de bastidor (4) abierto opuesto al o a cada husillo de trabajo (5) está cerrado, como mínimo, por una pantalla antisalpicaduras (19, 20) variable en longitud en dirección X, especialmente una persiana enrollable que en un extremo está fijada al bastidor (2) o a un revestimiento de máquina asignado al bastidor (2) y por el otro extremo al carro X (9).
4. Máquina herramienta, según la reivindicación 3, caracterizada porque a ambos lados de la unidad de carro (10) se encuentra en cada caso dispuesta en dirección X una pantalla antisalpicaduras (19, 20) variable en longitud, particularmente una persiana enrollable.
5. Máquina herramienta, según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque la pantalla antisalpicaduras (19, 20) variable en longitud está fijada de forma desmontable al carro X (9) y/o bastidor (2) o bien al revestimiento de máquina.
6. Máquina herramienta, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en la zona de la ventana (17) está dispuesto un dispositivo de transporte (18) para la alimentación y evacuación de las piezas (16).
7. Máquina herramienta, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el dispositivo portapiezas (15) está montado al carro Z (14) de forma giratoria sobre un eje horizontal (A).
8. Máquina herramienta, según la reivindicación 7, caracterizada porque el dispositivo portapiezas (15) igualmente está montado al carro Z (14) de forma giratoria sobre el eje de giro (C) ortogonal a su eje horizontal (A).
9. Máquina herramienta, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en el bastidor (2) está dispuesto, como mínimo, una unidad de montaje (21) y/o una unidad de conformación (22) y/o un dispositivo de medición/ensayo.
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