ES2319028A1 - Boquilla porta-avellanador. - Google Patents

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Boquilla porta-avellanador. Comprende una superficie frontal plana (4) dotada de un orificio central (9) por el que discurre una broca de avellanado (3) para establecer un tope de profundidad de avellanado al presionar la superficie frontal plana (4) con la superficie de avellanado (13); e incluye medios flexibles de retención de la superficie plana (4) para que bascule al contactar con la superficie curva de avellanado (13) adaptándose y presionando contra ella tangencialmente mientras se mantiene la presión. Se caracteriza porque los medios flexibles comprenden una rótula dotada de un receptáculo (8) curvo-cóncavo de retención, con posibilidad de basculación, de una porción complementaria curvo-convexa prevista en la parte posterior de la superficie frontal plana para impedir su desprendimiento aún en el caso en el que contacte bruscamente con la superficie curva (13) evitando que se pare el proceso de avellanado. Es preferentemente aplicable en la industria aeronáutica para fijar el revestimiento de los aviones.

Description

Boquilla porta-avellanador.
Objeto de la invención
La boquilla de la invención es del tipo de las que están dotadas de una superficie frontal plana dotada de un orificio central a través del cual emerge una broca de avellanado, de forma que el tope que determina la profundidad de avellanado lo establece la superficie frontal plana en el momento en que presiona contra la superficie de avellanado; y que tiene por objeto proporcionar una boquilla flexible que bascule y se adapte a la configuración de la superficie sobre la que se realiza el avellanado, para el caso en el que esta superficie sea curva, se mantenga la profundidad de avellanado requerida de forma que el remache, tornillo o similar que debe alojarse en el avellanado no sobresalga respecto a la superficie en la que se fija.
Es otro objeto de la invención impedir que la parte flexible de la boquilla pueda desprenderse cuando contacta bruscamente con la superficie de avellanado.
En general la invención es aplicable a cualquier tipo de boquilla porta-avellanador cuya profundidad de avellanado dependa del momento en que la superficie de la boquilla presiona contra la superficie de avellanado. Más particularmente la invención es aplicable en cabezales gobernados por máquinas de control numérico en las que se requiere que se mantenga la profundidad del avellanado dentro de los márgenes de tolerancia permitidos aún cuando el avellanado se realice sobre superficies curvas. La principal aplicación de la invención está prevista en el sector industrial aeronáutico para realizar el montaje del revestimiento exterior de aviones.
Antecedentes de la invención
En el montaje del recubrimiento de un avión es conocido el empleo de máquinas y robots de taladro y avellanado por control numérico, que comprenden un cabezal dotado de una boquilla que incluye una superficie frontal plana a través de la cual emerge la broca de avellanado, de manera que el cabezal es desplazado por la máquina de control numérico en sentido de avance y retroceso para efectuar los sucesivos taladros y avellanados en los que posteriormente se alojará un remache que efectúa la unión, de manera que la profundidad del avellanado sea la suficiente para que el remache no sobresalga de la superficie de revestimiento.
Para ello el cabezal incorpora un resorte de forma que al presionar la superficie frontal plana de la boquilla contra la superficie de avellanado, se produce el desplazamiento del cabezal venciendo la acción del resorte, hasta que dicho desplazamiento activa unos micro-interruptores que indican al control numérico que realice el retroceso del cabezal por haberse efectuado el taladro y avellanado correspondiente. Este tipo de cabezales presentan el inconveniente de que la superficie plana frontal es solidaria del cabezal, con lo que cuando la superficie frontal plana de la boquilla presiona contra una superficie de revestimiento curva, los micro-interruptores se activan antes de que el avellanado haya sido realizado con la profundidad requerida, ya que es uno de los extremos de la superficie frontal plana la que presiona contra la superficie curva de avellanado, quedando parte de la superficie plana sin contactar con la superficie de revestimiento, lo que impide que el avellanado profundice a la medida requerida dentro de los márgenes de tolerancia para que el posterior remache no sobresalga respecto a la superficie de revestimiento, por lo que en las zonas del revestimiento que presenta una superficie curva se requiere un repaso a mano en la siguiente fase, lo que retrasa y encarece el proceso de montaje.
Este problema se subsana en el documento de patente WO 2006/134180, en el que se describe una boquilla que está constituida por una rótula axial que comprende un anillo circular de material ferromagnético que se sujeta al cabezal mediante imanes insertados en orificios, de manera que se permite bascular al anillo al presionar contra la superficie curva sobre la que se realiza el avellanado, lo que permite obtener un avellanado a la profundidad requerida. Este dispositivo presenta el grave inconveniente de que cuando el anillo contacta bruscamente con la superficie de avellanado se produce su desprendimiento, ya que los imanes ante tal circunstancia son incapaces de retener el anillo, con lo que se precisa parar el proceso para volver a situar el anillo en el cabezal.
Descripción de la invención
Para resolver los inconvenientes y conseguir los objetivos anteriormente indicados, la invención ha desarrollado una nueva boquilla que permite obtener la profundidad de avellanado dentro de los márgenes de tolerancia establecidos, aún cuando el avellanado se realice sobre superficies curvas, y todo ello sin que exista riesgo de que pueda desprenderse a una pieza del cabezal, sobretodo cuando éste contacta bruscamente con la superficie de avellanado, evitándose que haya de pararse el proceso por esta circunstancia.
La boquilla de la invención, al igual que las convencionales está dotada de una superficie frontal plana que incluye un orificio central a través del cual emerge una broca de avellanado, de modo que dicha superficie frontal plana establece un tope de la profundidad de penetrado de la broca de avellanado; y comprende medios flexibles de retención de la superficie frontal plana de la boquilla, para que bascule al contactar con una superficie curva de avellanado, adaptándose tangencialmente a la misma mientras que el cabezal presiona contra la superficie de avellanado, lo que determina que la broca de avellanado profundice en mayor medida, obteniendo un avellanado dentro de los márgenes de tolerancia.
La novedad de la invención radica en los medios flexibles de retención de la superficie frontal plana que están determinados por una rótula que comprende un receptáculo curvo-cóncavo de retención, con posibilidad de basculación, de una porción complementaria curvo-convexa prevista en la parte posterior de la superficie frontal plana, y todo ello de manera que ésta sobresale respecto del receptáculo para permitir su basculación al presionar contra la superficie de avellanado, momento en el cual la porción complementaria curvo-convexa de la parte posterior de la superficie frontal plana bascula en el receptáculo del cabezal.
Esta configuración del receptáculo y porción complementaria, mantiene a ésta retenida en aquél sin que la porción complementaria curvo-convexa pueda desprenderse del receptáculo, aún en el caso en el que la superficie frontal plana contacte bruscamente con la superficie curva de avellanado, de forma que se impide que el proceso deba de pararse por desprendimiento de una de las piezas de la boquilla, tal y como sucede en el documento del Estado de la Técnica más próximo a la invención cuando el cabezal contacta con la superficie de avellanado.
La invención prevé que el receptáculo pueda estar practicado en el mismo cabezal, o ser una pieza independiente que se fija al cabezal mediante espárragos que discurren a través de orificios practicados en el cabezal y en la pieza que constituye el receptáculo. Esta configuración permite realizar la extracción de la pieza para efectuar el cambio y mantenimiento de la rótula.
La invención es de especial aplicación en cabezales gobernados por máquinas por control numérico que comprenden medios de desplazamiento longitudinal del cabezal en sentido de avance y retroceso; y medios de detección del momento en que la superficie frontal plana presiona contra la superficie de avellanado para hacer retroceder al cabezal, de manera que el avellanado se realiza automáticamente.
A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompañan una serie de figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.
Breve enunciado de las figuras
Figura 1.- Muestra una vista esquemática en perspectiva de un cabezal en el que se ha incorporado una posible realización de la boquilla de la invención.
Figura 2.- Muestra una vista esquemática seccionada parcialmente del cabezal de la figura anterior.
Figura 3.- Muestra un detalle de la figura 2, cuando la boquilla está a punto de contactar con una superficie curva sobre la que se está realizando un avellanado. En esta figura se ha eliminado la broca para su simplificación y para facilitar la comprensión de la invención.
Figura 4.- Muestra la boquilla de la figura anterior en la posición en que presiona contra la superficie curva y bascula orientándose tangencialmente a dicha superficie curva, lo que proporciona la correcta profundidad de avellanado.
Descripción de las formas de realización preferidas
A continuación se realiza una descripción de la invención basada en las figuras anteriormente comentadas.
Comprende una boquilla (2), que se aplica sobre un cabezal (1) de tipo convencional que es gobernado mediante una máquina o robot de control numérico para efectuar su desplazamiento longitudinal en sentido de avance y retroceso y así realizar automáticamente diferentes taladros y avellanados sobre una superficie, como por ejemplo es el caso del revestimiento de un avión, en el que se requieren efectuar estos taladros y avellanados para posteriormente permitir efectuar su fijación a la estructura del avión mediante un remache o similar.
La boquilla (2) comprende una rótula que está constituida por una pieza (8) fijada al cabezal (1), que en el ejemplo de realización se fija mediante unos espárragos (7) que se introducen a presión en orificios practicados en la carcasa del cabezal y de la pieza (8), y en la cual se aloja una superficie frontal plana (4) con posibilidad de basculación, para lo que la porción posterior de ésta comprende una superficie curvo-convexa complementaria de un receptáculo curvo-cóncavo previsto en la pieza (8).
La superficie frontal plana (4) está dotada de un orificio central (9) a través del cual discurre una broca de avellanado (3) de forma que cuando un robot desplaza longitudinalmente al cabezal (1), la broca de avellanado (3) inicia el taladro hasta que la superficie (4) contacta con la superficie de avellanado (13). El ejemplo de realización se describe para el caso en el que el avellanado se efectúa sobre una superficie curva (13), que son las que con mayor probabilidad presentan el problema descrito en los apartados anteriores. Así, cuando la superficie frontal plana (4) contacta con la superficie curva (13), tal y como se muestra en la figura 3, el robot sigue realizando el desplazamiento longitudinal de avance del cabezal (1), con lo que la superficie frontal plana (4) bascula deslizando su superficie curvo convexa sobre la superficie curvo-cóncava del receptáculo de la pieza (8) hasta que la superficie frontal plana se dispone tangencialmente a la superficie curva (13), tal y como se muestra en la figura 4, lo que permite seguir avanzando a la broca de avellanado (3), la cual sigue profundizando hasta que la superficie frontal plana hace tope con la superficie curva (13), punto en el que no puede bascular más sobre la pieza (8). En este instante el robot sigue efectuando el desplazamiento longitudinal de avance del cabezal (1), el cual está asistido por un resorte convencional (no representado) que provoca que el cabezal (1), se desplace hacia atrás. Además el cabezal es solidario de unos micro-interruptores convencionales (no representados) que por tanto son desplazados de acuerdo con el movimiento del cabezal (1), hasta que presionan con el soporte del cabezal con lo que dichos micro-interruptores son actuados, lo cual es detectado por el robot que en ese instante realiza el desplazamiento de retroceso del cabezal sacando la broca de avellanado (3) del orificio y avellanado realizado, quedando dispuesto para efectuar un nuevo avance del cabezal y en consecuencia un nuevo taladro y avellanado.
Por consiguiente en esta realización la boquilla (2) está constituida por una rótula que presenta la configuración que ha sido descrita y que bascula para adaptarse a la superficie curva (13) con lo que la profundidad de avellanado llega a adquirir el valor requerido dentro de la tolerancia permitida para albergar un remache o similar, de manera que quede dispuesto a nivel de la superficie curva (13) sin que sobresalga respecto a la misma.
Además, la configuración descrita impide que la superficie plana (4) pueda desprenderse de la pieza (8), aún en el supuesto en el que el robot, al efectuar el avance del cabezal, provoque que la superficie plana (4) contacte bruscamente contra la superficie curva (13), asegurando así un correcto funcionamiento de la boquilla en todo momento.
La referencia (5) representa unos orificios que comunican con un conducto (6) de aspiración de la viruta generada al efectuarse el taladro y avellanado, y que igualmente son elementos convencionales y por tanto no se describen en mayor detalle.

Claims (4)

1. Boquilla porta-avellanador, que comprende una superficie frontal plana (4) dotada de un orificio central (9) a través del cual emerge una broca de avellanado (3) para establecer un tope de profundidad de avellanado al presionar la superficie frontal plana (4) con la superficie de avellanado (13); e incluye medios flexibles de retención de la superficie frontal plana (4) para que bascule al contactar con una superficie curva (13) de avellanado y se adapte y presione contra ella tangencialmente mientras se mantiene la presión; se caracteriza porque los medios flexibles están determinados por una rótula (2) que comprende un receptáculo (8) curvo-cóncavo de retención, con posibilidad de basculación, de una porción complementaria curvo-convexa prevista en la parte posterior de la superficie frontal plana (4), la cual sobresale del receptáculo (8); todo ello para impedir el desplazamiento de la porción complementaria curvo-convexa y de la superficie frontal plana (4) al contactar ésta bruscamente con la superficie curva (13).
2. Boquilla porta-avellanador, según reivindicación 1, caracterizado porque el receptáculo (8) del cabezal (1) en el que se retiene con posibilidad de basculación la porción complementaria posterior de la superficie frontal plana (4), está previsto en una pieza (8) fijada al cabezal (1).
3. Boquilla porta-avellanador, según reivindicación 2, caracterizado porque la fijación de la pieza (8) al cabezal (1) se realiza mediante espárragos (7) que discurren a través de orificios practicados en el cabezal (1) y en la pieza (8) que constituye el receptáculo.
4. Boquilla porta-avellanador, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la boquilla se aplica en cabezales (1) gobernados por máquinas por control numérico que comprenden medios de desplazamiento longitudinal del cabezal en sentido de avance y retroceso y medios de detección del momento en que la superficie frontal plana presiona contra la superficie de avellanado para hacer retroceder al
cabezal.
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