ES2322474T3 - Dispositivo de transporte por brazo articulado. - Google Patents
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Abstract
Prensa de etapas (1) para grandes piezas con un dispositivo para transportar piezas de trabajo, en la que cada estación de mecanización presenta al menos un dispositivo de transporte independiente que transporta la pieza de trabajo, y este dispositivo está configurado como un brazo articulado con un travesaño (17) dotado de medios (18) de retención de piezas de trabajo, en la que el dispositivo (11 a 14) de transporte por brazo articulado está dispuesto en los montantes (7 a 11) de la prensa por encima del plano de transporte de las piezas, y en la que se puede realizar un movimiento de carrera y/o un movimiento de basculación por medio de accionamientos de carrera regulables en unión operativa con medios de engranaje, caracterizada porque el brazo articulado está constituido por dos partes de brazo articulado (19, 20), de las que la parte de brazo articulado (20) unido con el travesaño (17) es más corta que la primera parte de brazo articulado (19), porque el dispositivo de transporte por brazo articulado está dispuesto de tal manera que se puede realizar el movimiento de basculación (48) sustancialmente por encima del punto de giro común (35), y porque está previsto un accionamiento regulable (36) con medios de engranaje (40 a 44) para que el travesaño (17) pueda ser hecho bascular alrededor de un eje de basculación (38) con ayuda de los medios de engranaje (40 a 44).
Description
Dispositivo de transporte por brazo
articulado.
La invención concierne a una prensa de etapas
para grandes piezas en la que está dispuesta solamente una
herramienta debajo de cada macho, con un dispositivo para
transportar piezas de trabajo desde una estación de mecanización
hasta la estación de mecanización subsiguiente, según el preámbulo
de la reivindicación 1.
Si la fabricación de una pieza de trabajo
requiere varias operaciones de trabajo, como corte o conformación,
las operaciones individuales necesarias se realizan entonces, para
lograr una fabricación económica, en una llamada prensa de etapas o
tren de prensas. El número de herramientas corresponde entonces al
número de etapas de trabajo que son necesarias para la fabricación.
En las prensas se encuentran equipos de transporte con los cuales
se transportan las piezas de trabajo de una estación de trabajo a la
siguiente.
En prensas de transferencias de etapas o para
grandes piezas los equipos de transporte consisten en carriles de
pinzas o de soporte que se extienden por toda la longitud de la
máquina conformadora. Para el transporte de las piezas de trabajo,
los carriles de soporte están equipados con elementos de pinza o de
retención. Se diferencia aquí, según el desarrollo del movimiento,
entre una transferencia de dos ejes equipada con travesaños de
ventosas o una transferencia de tres ejes provista de elementos de
pinza. Como movimiento adicional puede ser necesaria también una
basculación para variar la posición de la pieza durante el paso de
transporte. Esta variación de posición puede efectuarse también por
medio de una estación de orientación dispuesta entre las etapas de
conformación.
El movimiento de transferencia se inicia por
medio de curvas que están forzosamente sincronizadas con el
accionamiento de los machos a través de elementos de transmisión de
movimiento. La fabricación de piezas, especialmente piezas de gran
superficie, ha conducido al desarrollo de prensas de transferencia
para grandes piezas con dimensiones cada vez mayores, referido a la
fuerza de conformación y a los recorridos de transporte. Distancias
entre herramientas de un orden de magnitud de 5000 mm son hoy en día
enteramente usuales y, por tanto, son necesarios también pasos de
transporte correspondientes.
Como resultado de este desarrollo, las masas de
los sistemas de transferencia que se han de acelerar y frenar
contrastan completamente con las pequeñas masas de las piezas que se
han de transportar. Dado que el paso de transporte deberá
realizarse en un tiempo muy breve para conseguir un número de
carreras de la prensa lo más alto posible y, por tanto, un
rendimiento en piezas lo mayor posible, el sistema ha de disponer de
una alta velocidad y, por tanto, también una alta aceleración y
deceleración.
Otra desventaja es el rígido desarrollo del
movimiento, el cual es prefijado por los accionamientos de las
curvas. No es posible que, para el transporte de las piezas, se
aprovechen de forma óptima los espacios libres entre la herramienta
inferior y la herramienta superior durante la carrera de los
machos.
Para evitar estos inconvenientes expuestos
existen ahora nuevos desarrollos que se ocupan de relevar el actual
sistema de transferencia por un número correspondiente de sistemas
de transferencia dispuestos entre las etapas de mecanización y
equipados con accionamientos propios. Una disposición de esta clase
se revela en el documento EP 0 672 480 B1. Unos sistemas de
transferencia dispuestos en los montantes están equipados con una
pluralidad de accionamientos que, en unión operativa con los medios
de transmisión de movimiento, realizan el transporte de las piezas.
Como particularidad, el sistema puede ser transformado tanto para
transferencia de dos ejes con vigas de ventosas como para
transferencia de tres ejes con pinzas. No obstante, esta utilización
universal requiere un coste de construcción correspondiente.
En cada zona de montante está dispuesto también
un equipo de transferencia revelado en el documento DE 100 42 991
A1. El dispositivo de transporte está realizado en forma de un brazo
articulado y configurado de modo que sean posibles libertades de
movimiento favorables, referido al movimiento de los machos. Por
tanto, el brazo articulado puede entrar entre la herramienta
superior y la herramienta inferior para extraer una pieza cuando se
presente ya una carrera de apertura relativamente pequeña del macho
de prensa portador de la herramienta superior.
En esta disposición es desventajosa la ocupación
de espacio necesaria para evitar una colisión entre el macho y el
dispositivo de transferencia. En el estado de la técnica es
necesario entre el montante y el macho un espacio libre para la
realización del movimiento de basculación del dispositivo de
transporte. Esto conduce a prensas que necesitan mayores
dimensiones en sentido transversal a la dirección de transporte de
las piezas.
Según el documento EP 1 161 317 B1, se conoce un
sistema de transporte para prensas de etapas destinadas a grandes
piezas, en donde cada estación de mecanización presenta al menos un
dispositivo de transporte independiente que transporta la pieza de
trabajo y este dispositivo está configurado como un brazo articulado
con un travesaño dotado de medios de retención de piezas de
trabajo. El propio dispositivo de transporte está ubicado por encima
del plano de transporte de piezas en los montantes de la prensa. El
movimiento de carrera y/o el movimiento de basculación se producen
por medio de accionamientos de carrera regulables en unión operativa
con medios de engranaje. La solución consiste en un brazo
basculante de una sola pieza que se mueve en la zona del plano de
transporte de piezas de trabajo. Por tanto, esta solución requiere
una gran ocupación de espacio entre el macho y la herramienta
inferior. Los recorridos de movimiento en dirección horizontal son
pequeños.
Se conoce por el documento EP 0 434 417 A1 un
dispositivo de transporte para prensas de etapas con varias etapas
de herramientas debajo de un macho, que presenta dos brazos
basculantes unidos articuladamente uno con otro y en donde la parte
de brazo articulado unida con brazos de ventosas es más corta que la
otra parte de brazo articulado. Este dispositivo realiza
movimientos bidimensionales, concretamente la carrera de transporte
y la carrera de elevación. El accionamiento de los brazos
basculantes se realiza desde un accionamiento dispuesto por debajo
del plano de transporte de piezas, moviéndose siempre el punto de
giro de la articulación de unión de las dos partes de brazo
articulado por encima del plano de transporte de las piezas. Se
restringe así la flexibilidad del accionamiento y no existe una
trayectoria de movimiento libremente seleccionable dentro de
grandes límites. El accionamiento para la parte de brazo articulado
unida con brazos de ventosas está dispuesto de manera que ésta
tiene que moverse también continuamente durante el movimiento de
transporte.
La invención se basa en el problema de
desarrollar adicionalmente una prensa de etapas para grandes piezas
con un dispositivo de transporte de piezas de trabajo de tal manera
que no sea necesaria para el dispositivo de transporte con libertad
de movimiento más favorable una ocupación de espacio adicional entre
el montante y el macho.
Partiendo de una prensa de etapas para grandes
piezas con un dispositivo de transporte de piezas de trabajo según
el preámbulo de la reivindicación 1, este problema se resuelve por
medio de las particularidades caracterizadoras de dicha
reivindicación 1. En las reivindicaciones subordinadas se indican
perfeccionamientos ventajosos y convenientes.
La invención se basa en la idea de modificar el
desarrollo del movimiento del dispositivo de transporte por brazo
articulado en prensas de etapas para grandes piezas de modo que se
garantice una distancia suficiente, en particular vertical, con
respecto al macho. Debido a la geometría de las partes de brazo
articulado y a su movimiento de basculación sustancialmente por
encima del punto de giro común se mejora una vez más la libertad de
movimiento. Además, el dispositivo de transporte por brazo
articulado tiene una repercusión ventajosa en la zona del montante
y por encima del plano de transporte de las piezas de trabajo.
El dispositivo de transporte por brazo
articulado se aplica a los montantes de la prensa por encima del
plano de transporte de las piezas. La primera parte de brazo
articulo está dimensionada aquí de modo que únicamente bajo un
ángulo de basculación relativamente grande sea posible una
interferencia con el macho. Sin embargo, debido al movimiento del
macho, éste se encuentra entonces en la zona de su punto muerto
superior, por lo que se evita con seguridad una colisión. La
segunda parte de brazo articulado delantera realiza un movimiento
de basculación dirigido hacia arriba, referido al punto de giro de
las partes de brazo articulado una respecto de otra. La primera
parte de brazo articulado está montada de forma giratoria en un
carro de soporte para realizar un movimiento de carrera vertical
durante el transporte de las piezas de trabajo. La superposición de
los movimientos de las dos partes de brazo articulado en combinación
con el eje de carrera vertical hace posible un perfil de curva de
traslación libremente programable dentro de un gran ancho de banda
tanto para el transporte de las piezas como para el recorrido en
vacío. El recorrido en vacío puede materializar así una curva de
traslación muy plana y, por tanto, extraordinariamente favorable,
referido a la libertad de movimiento. Por tanto, se tiene de manera
ventajosa que, cuando se produce una carrera de apertura
relativamente pequeña del macho de la prensa, el brazo articulado
puede entrar en el espacio libre que se forma entre la herramienta
superior y la herramienta inferior. Este desarrollo da como
resultado una reducción del tiempo para el transporte de las piezas
y conduce a un aumento de la rentabilidad de la instalación de
prensa. Debido al eje de carrera dinámico, el dispositivo de brazo
articulado puede ser hecho funcionar también, sin más medidas de
construcción, con alturas de herramienta muy diferentes.
El dispositivo de transporte completo está
constituido por dos dispositivos de transporte por brazo articulado
que están dispuestos simétricamente uno respecto de otro en la zona
del montante y que están unidos uno con otro por medio de un
travesaño. El travesaño está acoplado al extremo delantero del brazo
articulado más corta y lleva los medios de retención propiamente
dichos para piezas de trabajo. Según la funcionalidad requerida, el
travesaño puede equiparse con grados de libertad adicionales, como
basculación en o contra la dirección de transporte, colocación
oblicua o capacidad de traslación de los medios de retención
transversalmente a la dirección de transporte de las piezas, por
ejemplo para piezas dobles. Las respectivas funciones pueden
realizarse por medio de accionamientos propios en el travesaño o por
medio de accionamientos estacionarios a través del brazo
articulado. Durante el proceso de conformación propiamente dicho el
dispositivo de transporte por brazo articulado se encuentra en una
posición de aparcamiento en la zona del montante. La realización
propuesta muestra una forma de construcción estrecha muy favorable
que repercute ventajosamente sobre la configuración de los
montantes de la prensa. Éstos pueden dimensionarse exclusivamente
según la teoría de la resistencia y no necesitan una anchura
adicional para el dispositivo de transporte.
La transmisión de movimiento de la primera parte
de brazo articulado a la segunda se realiza por medio de una
multiplicación fija. Esto hace posible una multiplicación adaptada a
las etapas de conformación y a las diferentes herramientas y, por
tanto, permite una curva de traslación optimizada en movimiento y
exenta de tirones.
La invención se puede utilizar también en un
tren de prensas, una prensa de transferencia, un simulador o
similares.
Otros detalles y ventajas de la invención se
desprenden de la descripción siguiente de un ejemplo de
realización.
Las figuras muestran esquemáticamente:
La figura 1, una prensa de transferencia con
dispositivo de transporte por brazo articulado,
La figura 2, un detalle del accionamiento del
dispositivo de transporte por brazo articulado y
La figura 3, lo mismo que la figura 2, pero en
una representación en sección.
En la figura 1 se representa a título de ejemplo
un fragmento de una prensa de etapas 1 para grandes piezas
(denominada también prensa de transferencia o prensa multietapa), en
la que está dispuesta solamente una herramienta debajo de cada
macho, con un dispositivo de transporte para transportar piezas de
trabajo de una estación de mecanización a la estación de
mecanización siguiente. Se pueden apreciar el cabezal 2 y el macho 3
con la herramienta 4 fijada al mismo. La herramienta inferior 5
está sujeta sobre la bancada de la prensa o la mesa corrediza 6. En
los montantes 7 a 10 de la prensa está fijado y representado en
diferentes funciones el dispositivo 11-14 de
transporte por brazo articulado. El dispositivo 11 de transporte por
brazo articulado dispuesto en el montante 7 de la prensa muestra
una zona de extracción de la pieza de trabajo conformada. El
dispositivo de transporte 12 asociado al montante 8 de la prensa se
encuentra en posición de aparcamiento durante el proceso de
conformación. El dispositivo de transporte 13 ha extraído una pieza
de trabajo y la transporta a lo largo de la curva de traslación 15
hasta la siguiente etapa de conformación. Por último, el
dispositivo 14 de transporte por brazo articulado coloca la pieza de
trabajo dentro de una herramienta inferior 5.
Se puede apreciar bien la disposición del
dispositivo de trabajo por brazo articulado, la cual es
especialmente favorable para aprovechar la libertad de movimiento
entre la herramienta superior y la herramienta inferior. Se evita
completamente una interferencia del movimiento del dispositivo de
transporte con el movimiento del macho y, por tanto, no es
necesario un ensanchamiento de la prensa a fin de crear un espacio
libre para el dispositivo de transporte.
Las curvas de traslación 15 y 16 muestran
gráficamente las condiciones favorables para una introducción,
descarga y colocación muy planas de las piezas de trabajo. La curva
de traslación 16 muestra aquí el movimiento del brazo articulado
sin pieza de trabajo. La curva de traslación 15 muestra el
transporte de la pieza de trabajo.
Los dispositivos de transporte por brazo
articulado están dispuestos en los montantes de la prensa formando
respectivas parejas y quedando simétricamente enfrentados uno a
otro. Los dispositivos están unidos por medio de un travesaño 17
sobre el cual están fijados los medios 18 de retención de piezas de
trabajo.
La figura 2 muestra el alzado frontal del
dispositivo de transporte por brazo articulado. Éste está
constituido por las partes de brazo articulado 19 y 20. Para
accionar las dos partes de brazo articulado están previstos dos
accionamientos 21 y 22 que ponen a las ruedas dentadas 23 y 24 en
movimiento de giro o las mantienen en posición de reposo. Estas
ruedas dentadas 23 y 24 actúan sobre las cremalleras 25 y 26 de tal
manera que éstas realizan un movimiento vertical
correspondiente.
Las partes de las cremalleras 25 y 26 dirigidas
hacia abajo actúan conjuntamente sobre la rueda dentada 27. El
brazo articulado 19 está sólidamente unido con un punto medio de
movimiento común 28 por medio de esta rueda dentada 27.
Los desarrollos de movimiento del brazo
articulado 19 pueden apreciarse en la tabla 46. Sin embargo, se
representan solamente los movimientos que resultan en el caso de
accionamiento por efecto de números de revoluciones iguales de los
accionamientos 21 y 22. Cuando, por ejemplo, ambos accionamientos 21
y 22 giran a derechas con el mismo número de revoluciones, esto
provoca entonces, a través de la línea de accionamiento 23, 24, 25,
26, un giro a derechas de la rueda dentada 27 y, por tanto, también
un movimiento de basculación dirigido a derechas del brazo
articulado 19 unido con la rueda dentada 27. En el eje vertical (Y-)
no tiene lugar en este caso ningún movimiento. Una superposición de
movimientos, es decir, basculación y movimiento vertical, se
consigue, por ejemplo, parando el accionamiento 21 y haciendo que
gire el accionamiento 22. Como puede apreciarse en la tabla 46,
mediante un giro o parada correspondiente de solamente los
accionamientos 21 y 22 se puede conseguir cualquier curva de
traslación deseada en un plano. Con el dispositivo de transporte por
brazo articulado propuesto se pueden realizar sin problemas grandes
recorridos de transporte. Los desarrollos de movimiento idénticos
se pueden conseguir también, naturalmente, con otros componentes de
accionamiento. Si, por ejemplo, se sustituyen las ruedas dentadas
23 y 24 y las cremalleras 25 y 26 por correas dentadas accionadas
por separado con poleas correspondientes para ellas, se pueden
realizar entonces exactamente los mismos movimientos.
La retransmisión del movimiento de basculación
de la primera parte de brazo articulado 19 a la segunda parte de
brazo articulado 20 puede apreciarse en la figura 3. La rueda
dentada 30, que se encuentra en la primera parte de brazo
articulado 19, está unida con el carro 29 a través de un eje 45. La
rueda dentada 30 está en unión operativa con las ruedas dentadas 31
a 34. La rueda dentada 34 está sólidamente unida con la segunda
parte de brazo articulado 20. Si se inicia un movimiento de
basculación de la primera parte de brazo articulado 19 a través de
la línea de accionamiento 23, 24, 25, 26, este movimiento genera
entonces un movimiento de giro por rodadura de las ruedas dentadas
31, 32, 33, 34 y, debido a la sólida unión con la rueda dentada 34,
genera la basculación correspondiente de la segunda parte de brazo
articulado 20 alrededor del eje de giro 35.
Para realizar un movimiento de basculación del
travesaño 17 alrededor del eje 38, un piñón 39 fijado al
accionamiento 36 acciona a la rueda dentada 40, la cual retransmite
el movimiento a los engranajes cónicos 41 a 44.
El accionamiento 37 puede realizar una
separación eventualmente necesaria de los medios 18 de retención de
piezas de trabajo para piezas dobles a través de un segundo sistema
de engranajes cónicos que están montados en los árboles huecos de
los engranajes cónicos 41 a 43 para la basculación.
La invención no se limita al ejemplo de
realización descrito y representado. Comprende también todas las
ejecuciones técnicas comprendidas dentro del ámbito de la vigente
reivindicación 1.
- 1
- Prensa de etapas para grandes piezas
- 2
- Cabezal
- 3
- Macho
- 4
- Herramienta superior
- 5
- Herramienta inferior
- 6
- Mesa corrediza
- 7
- Montante de la prensa
- 8
- Montante de la prensa
- 9
- Montante de la prensa
- 10
- Montante de la prensa
- 11
- Dispositivo de transporte por brazo articulado
- 12
- Dispositivo de transporte por brazo articulado
- 13
- Dispositivo de transporte por brazo articulado
- 14
- Dispositivo de transporte por brazo articulado
- 15
- Curva de traslación con pieza de trabajo
- 16
- Curva de traslación sin pieza de trabajo
- 17
- Travesaño
- 18
- Medios de retención de pieza de trabajo
- 19
- Parte de brazo articulado
- 20
- Parte de brazo articulado
- 21
- Accionamiento
- 22
- Accionamiento
- 23
- Rueda dentada
- 24
- Rueda dentada
- 25
- Cremallera
- 26
- Cremallera
- 27
- Rueda dentada
- 28
- Punto de giro
- 29
- Carro
- 30
- Rueda dentada
- 31
- Rueda dentada
- 32
- Rueda dentada
- 33
- Rueda dentada
- 34
- Rueda dentada
- 35
- Punto de giro
- 36
- Accionamiento
- 37
- Accionamiento
- 38
- Eje de giro
- 39
- Rueda dentada
- 40
- Rueda dentada
- 41
- Piñón cónico
- 42
- Piñón cónico
- 43
- Piñón cónico
- 44
- Piñón cónico
- 45
- Eje
- 46
- Tabla de movimientos
- 47
- Angulo de basculación
- 48
- Angulo de basculación
Claims (5)
1. Prensa de etapas (1) para grandes piezas con
un dispositivo para transportar piezas de trabajo, en la que cada
estación de mecanización presenta al menos un dispositivo de
transporte independiente que transporta la pieza de trabajo, y este
dispositivo está configurado como un brazo articulado con un
travesaño (17) dotado de medios (18) de retención de piezas de
trabajo, en la que el dispositivo (11 a 14) de transporte por brazo
articulado está dispuesto en los montantes (7 a 11) de la prensa por
encima del plano de transporte de las piezas, y en la que se puede
realizar un movimiento de carrera y/o un movimiento de basculación
por medio de accionamientos de carrera regulables en unión
operativa con medios de engranaje, caracterizada porque el
brazo articulado está constituido por dos partes de brazo articulado
(19, 20), de las que la parte de brazo articulado (20) unido con el
travesaño (17) es más corta que la primera parte de brazo articulado
(19), porque el dispositivo de transporte por brazo articulado está
dispuesto de tal manera que se puede realizar el movimiento de
basculación (48) sustancialmente por encima del punto de giro común
(35), y porque está previsto un accionamiento regulable (36) con
medios de engranaje (40 a 44) para que el travesaño (17) pueda ser
hecho bascular alrededor de un eje de basculación (38) con ayuda de
los medios de engranaje (40 a 44).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque se realiza un movimiento de subida o un
movimiento de bajada de un carro de soporte (29) para la primera
parte de brazo articulado (19) por medio de dos cremalleras (25,
26) que están dispuestas en paralelo y que pueden ser accionadas por
al menos dos motores de accionamientos estacionarios (21, 22) a
través de ruedas dentadas (23, 24).
3. Dispositivo según las reivindicaciones 1 y 2,
caracterizado porque dos cremalleras (25, 26) dispuestas en
paralelo actúan conjuntamente sobre una rueda dentada de
accionamiento (27) para la primera parte de brazo articulado (19)
de tal manera que se pueden ajustar un movimiento de subida y de
bajada de un carro de soporte (29) y/o un movimiento de basculación
de un brazo articulado montado en dicho carro de soporte (29).
4. Dispositivo según las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque la primera parte de brazo articulado
(19) realiza un movimiento de basculación con un ángulo de
basculación (47) regulable en su magnitud y este ángulo es más
pequeño, en una proporción constante, que el ángulo de basculación
(48) de la segunda parte de brazo articulado (20).
5. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque un accionamiento regulable (37) sirve
para variar la posición de los medios (18) de retención de piezas
de trabajo.
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