ES2345302T3 - Dispositivo para el transporte progresivo de piezas de trabajo a traves del area de procesamiento de una maquina de conformacion. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para el transporte progresivo de piezas de trabajo a través del área de procesamiento de una máquina de conformación (1), especialmente una prensa de forja, que comprende, al menos, una viga galopante (2; 3, 4), conformada opcionalmente como riel de mordaza con medios de agarre que en sus dos extremos se encuentra unido a unidades de accionamiento (6 a 9) que desplazan la viga galopante (2) o el riel de mordaza (3, 4) horizontal, vertical y transversalmente en el área de prensa, con lo que las unidades de accionamiento (6 a 9) de un sistema de elevación (10 a 13) se encuentran conformados con una carcasa oscilante (27) que gira sobre un eje (23) y un balancín (28) alojado en la carcasa oscilante (27) de manera que se encuentra girado en 90º respecto del eje (23) y articulado a la viga galopante (2; 3,4), con lo que la carcasa oscilante (27) y el balancín (28) se encuentran accionados de modo pendular, caracterizado porque la carcasa oscilante (27) engrana de modo pendular con un primer segmento de rueda dentada interna (30a) o segmento de rueda dentada externa (30b) para el movimiento horizontal de la viga galopante (2; 3, 4) en la dirección de transporte (32) y el balancín (28) engrana de modo pendular con un segundo segmento de rueda dentada interna (35a) o segmento de rueda dentada externa (35b) para el movimiento de la viga galopante (2; 3, 4) transversalmente a la dirección de transporte (32).
Description
Dispositivo para el transporte progresivo de
piezas de trabajo a través del área de procesamiento de una máquina
de conformación.
La presente invención hace referencia a un
dispositivo para el transporte progresivo de piezas de trabajo a
través del área de procesamiento de una máquina de conformación,
conforme al concepto genérico de la reivindicación 1 (véase, por
ejemplo DE-A-3 706 160).
Durante la producción de piezas de trabajo éstas
son fabricadas en múltiples etapas de procesamiento como la
conformación, perforación o corte, en prensas individuales o trenes
de prensas. En este caso, por cuestiones económicas, el grado de
mecanización, es decir, el encadenamiento de cada una de las prensas
entre sí puede ser muy diverso. En el caso de una prensa de
transferencia o de una prensa múltiple, se trata de una prensa
individual con una cantidad determinada de estaciones de
herramientas conectadas secuencialmente, es decir, diferentes pasos
de trabajo se encuentran reunidos en una única prensa. Las piezas de
trabajo son procesadas en etapas sucesivas, con lo que durante una
carrera de prensa en cada una de las etapas tienen lugar
simultáneamente diferentes pasos de trabajo. El transporte de las
piezas de trabajo de una etapa a otra tiene lugar a través de un
sistema de agarre bidimensional o tridimensional, que generalmente
se encuentra acoplado mecánicamente con el accionamiento del
empujador. Para ello, dos rieles de mordaza dispuestos en paralelo
son conducidos a ambos lados a lo largo de toda la extensión de la
prensa múltiple para desplazar las piezas de trabajo dentro de la
prensa.
En el sistema clásico de transferencia, el
transporte de las piezas de trabajo dentro de la máquina de
conformación o prensa se lleva a cabo a través de las siguientes
funciones:
- -
- Agarre de las piezas de trabajo a través de un movimiento transversal del riel de mordaza;
- -
- Elevación de la pieza de trabajo a través de un movimiento vertical del riel de mordaza;
- -
- Transporte de la pieza de trabajo a través de un movimiento horizontal del riel de mordaza;
- -
- Descenso de las piezas de trabajo;
- -
- Apertura de las mordazas;
- -
- Retorno a la posición inicial.
Generalmente, después de la ejecución de este
movimiento tridimensional el riel de mordaza debe ser conducido
nuevamente a la posición inicial. Para el agarre de las piezas de
trabajo las vigas galopantes presentan sistemas de agarre de piezas
de trabajo especiales conformadas como rieles de mordaza.
De la patente EP 0 210 745 A2 se conoce la
estructura principal del esquema de movimiento para un sistema de
tres ejes de este tipo. Ambos rieles de mordaza, que transcurren en
paralelo a través de la prensa, son controlados tridimensionalmente
por un accionamiento de levas. En este caso, el accionamiento del
accionamiento de levas se encuentra acoplado mecánicamente con el
accionamiento central de la prensa. Este sistema, que presenta
discos de levas, es relativamente rígido. Una modificación rápida de
la carrera de un movimiento es prácticamente irrealizable.
De la DE 33 29 900 C2 se ha conocido un sistema
de transferencia para una prensa múltiple en el que el transporte
tridimensional de los rieles de mordaza se realiza a través de
sistemas de accionamiento propio en cada caso. Para ello, al
mecanismo de avance, al mecanismo de elevación, así como al
mecanismo de sujeción o de cierre se encuentra asignado
respectivamente un accionamiento eléctrico propio que a través de
una disposición de engranajes ejecuta el respectivo proceso de
movimiento de manera sincrónica para ambos rieles de mordaza. No se
encuentra previsto un acoplamiento mecánico y, con ello, un control
forzado recíproco como en el documento antes mencionado.
Además, de la DE 38 42 182 C1 se conoce un
accionamiento de riel de mordaza para prensas múltiples en el que
los rieles de mordaza se encuentran conectados con un carro a través
de barras de empuje alojadas en articulaciones esféricas. Durante
el movimiento de cierre y apertura y de elevación y descenso las
barras de empuje realizan un movimiento de péndulo. Para que este
movimiento de péndulo permanezca simétrico al ajustar el ancho del
riel de mordaza, los carros son ajustados en un travesaño de
arrastre y en una distancia igual a través de accionamientos
eléctricos. Tales sistemas en los que los movimientos son generados
con barras de empuje y husillos roscados eléctricos, generalmente
permiten sólo pequeñas carreras de movimiento y no se encuentran
diseñados para altas potencias.
Otros sistemas conocidos en el estado actual del
arte que generan movimientos con balancines y accionamientos
servohidráulicos son muy costosos, especialmente si todos los ejes
deber ser desplazables por separado, y poseen un mal rendimiento.
Además, los medios hidráulicos inflamables representan un mayor
riesgo de incendio en una máquina de conformación.
Además se conocen dispositivos de accionamiento
para un transporte de múltiples ejes de piezas de trabajo que
presentan guías lineales en todos los ejes de movimiento. En este
caso, para la hermeticidad de las guías se requieren sistemas de
hermeticidad complicados y pesados, ya que, de lo contrario, las
guías se encuentran sometidas a un gran desgaste y, en
consecuencia, deben ser reemplazadas con frecuencia. Aquí, en
relación, también son grandes las masas muertas que deben ser
transportadas, ya que de forma conjunta también deben ser
desplazados los accionamientos para los siguientes ejes de
movimiento.
Es objeto de la presente invención, crear un
dispositivo del tipo en el que se puedan implementar accionamientos
individuales para las diferentes etapas de movimiento, con lo que,
por un lado, las velocidades de marcha son altas y, con ello, los
tiempos de transferencia son cortos y, por el otro, todo el sistema
es resistente a fluctuaciones y sólido para garantizar un
transporte seguro de las piezas de trabajo.
Conforme a la invención, el objeto es resuelto
porque la carcasa oscilante engrana de modo pendular con un primer
segmento de rueda dentada interna o segmento de rueda dentada
externa para el movimiento horizontal de la viga galopante en la
dirección de transporte y el balancín engrana de modo pendular con
un segundo segmento de rueda dentada interna o segmento de rueda
dentada externa para el movimiento de la viga galopante
transversalmente a la dirección de transporte. Gracias al
dispositivo de accionamiento conforme a la invención se logra un
accionamiento de péndulo doble con etapas de movimiento divergentes
para el transporte horizontal y el movimiento transversal para el
agarre o el depósito de las piezas de trabajo dentro de la máquina
de conformación. Debido a que los rieles de mordaza o vigas
galopantes se encuentran conformadas en sus dos extremos respectivos
de manera articulada con un accionamiento de péndulo doble, los
movimientos de transporte y transversal pueden ser diseñados de
forma ampliamente independiente en sus etapas de movimiento, por un
lado y por el otro se puede lograr una influencia directa de las
etapas de movimiento entre sí, es decir, que para la reducción del
ciclo en relación con los tiempos de transferencia también se pueden
realizar superposiciones de movimiento.
Un diseño preferente de la presente invención
prevé, que el sistema de elevación se encuentre alojado en una
carcasa cerrada del sistema de elevación y presente un carro de
elevación con guía lineal, una prolongación de la guía lineal
conformada como una cremallera, así como un piñón de un primer
servomotor que se encuentra abridado a la carcasa junto con su
engranaje y un vástago del pistón que engrana en el carro de
elevación.
El movimiento de carrera vertical de la viga
galopante conformada con los rieles de mordaza es generado
linealmente por el servomotor/la unidad de engranaje y el piñón que
engrana con la cremallera. Las masas de elevación son elevadas y
compensadas por el cilindro que preferentemente se encuentra
conformado como cilindro neumático con volumen de acumulación.
Todo el mecanismo de movimiento del sistema de
elevación se encuentra dentro de la carcasa cerrada, de manera que
se pueden evitar suciedades y daños de los componentes.
La combinación de, en cada caso, accionamientos
separados y regulables y programables de forma separada para el
movimiento horizontal en la dirección de paso de la prensa, para el
movimiento transversal a la dirección de paso de la prensa y el
movimiento de elevación vertical posibilita una reducción específica
de los trayectos de marcha y, con ello, un aumento de las
velocidades de marcha, con lo que se logra una disminución de los
tiempos de ciclo. El reducido tiempo muerto conduce a un aumento
deseado de la cantidad de carreras y, con ello, también de la
fabricación de piezas.
Conforme a la invención se encuentra previsto,
además, que el eje de la carcasa oscilante rotativa sobresalga de
una abertura elíptica de la carcasa del sistema de elevación y la
abertura se encuentre sellada a través de una placa dispuesta en el
carro de elevación. De este modo, la placa de hermeticidad es
arrastrada en cada movimiento de elevación del sistema de
elevación, por lo que se garantiza, que en cada posición de
elevación el interior de la carcasa se encuentre hermético de
manera efectiva contra la entrada de suciedad y pulverizaciones,
por ejemplo, de pinturas agresivas. Laberintos previstos en las
guías de la placa mejoran adicionalmente la hermeticidad.
En un perfeccionamiento ventajoso de la presente
invención el accionamiento de la carcasa oscilante se realiza a
través de un segundo servomotor, con lo que la potencia de
accionamiento es transmitida a través de un piñón que engrana con
el primer segmento de rueda dentada. La combinación del servomotor
que, en el sentido de un accionamiento de ajuste conserva
posiciones, y el segmento de rueda dentada posibilita un movimiento
de péndulo rápido y preciso en la posición de la carcasa oscilante
y el movimiento horizontal de la viga galopante en la dirección de
paso de la prensa (eje transporte).
Las ventajas antes mencionadas se aplican en la
misma medida al accionamiento del balancín que también se encuentra
accionada por un tercer servomotor que transmite la potencia de
accionamiento a través de un piñón que engrana con el segundo
segmento de rueda dentada. Para ello, el balancín realiza un
movimiento de péndulo alrededor del segundo eje, girado en 90º
respecto al eje oscilante de la carcasa oscilante, por lo cual el
movimiento se genera transversalmente respecto a la dirección de
paso de la prensa (eje abrir/cerrar).
Todos los accionamientos de servomotor,
incluidos los del movimiento de elevación vertical, se encuentran
equipados con frenos de resorte de cierre automático para impedir un
movimiento autónomo de la carcasa oscilante, del balancín y del
dispositivo de elevación en accionamientos sin corriente. En
accionamientos sin corriente, el eje vertical sometido a grandes
fuerzas (eje de elevación) es asegurado adicionalmente a través de
un freno de descenso de resorte.
Los sistemas de accionamiento
servomotor/segmento de rueda dentada posibilitan grandes carreras de
movimiento de cada uno de los ejes de movimiento (elevar/descender,
transporte y abrir/cerrar) de los rieles de mordaza o de las vigas
galopantes a pesar de una construcción compacta.
Se encuentra garantizada una elevada dinámica,
además, por el montaje estacionario de los sistemas de accionamiento
compactos, con lo que se mantienen reducidas las masas que deben
ser transportadas. Esto hace posible la implementación de motores
de baja potencia de accionamiento.
Otro diseño de la presente invención prevé, que
las vigas galopantes o los rieles de mordaza se encuentren unidas,
por un lado, con el extremo libre del balancín a través de un
cojinete pivotante y, por el otro, se encuentren fijadas a la
carcasa oscilante y a los rieles de mordaza a través de guías en
paralelogramo con cojinetes pivotantes. Gracias a la guía en
paralelogramo se impide que los rieles de mordaza giren alrededor
de su eje longitudinal.
Además, dentro del marco de diseño de la
presente invención se encuentra contemplado que en una viga
galopante accionada por dos unidades de accionamiento, una de las
dos unidades de accionamiento pueda estar conformada sin medios de
movimiento horizontal. En ese caso, la segunda unidad de
accionamiento sólo posee un eje arrastrado.
Otras características y detalles de la presente
invención resultan de las reivindicaciones y de la siguiente
descripción de un ejemplo de ejecución de la invención representado
en los dibujos. Estos muestran:
Fig. 1 un sistema de transferencia compuesto por
dos vigas galopante paralelas, conformadas como rieles de mordaza,
para el transporte de múltiples ejes de piezas de trabajo dentro de
un área de trabajo de una máquina de conformación (prensa), con lo
que en ambos extremos de las vigas galopante se encuentran previstos
dispositivos de accionamiento, representados en la vista superior
como sección transversal del bastidor de la prensa por encima del
área de trabajo;
Fig. 2 el objeto de la fig. 1, en una vista
lateral; y
Fig. 3 como detalle de un dispositivo de
accionamiento, una carcasa oscilante con balancín dispuesta en un
sistema de elevación para la transferencia de múltiples ejes de una
viga galopante, representado en una vista lateral con un corte
parcial.
En la fig. 1 se representa una máquina de
conformación 1 en la que se conforman las piezas de trabajo en
múltiples pasos de trabajo. El transporte de las piezas de trabajo
desde el paso en la máquina de conformación 1 hacia cada una de las
etapas de conformación (por ejemplo conformación, perforación,
corte) se realiza mediante vigas galopantes 2, que aquí se
encuentran conformadas como riel de mordaza 3, 4 que conducen a lo
largo de toda la extensión de la prensa múltiple 1.
Para la ejecución de un movimiento de elevación
de la viga galopante 2 se encuentra dispuesta en las cuatro
columnas de bastidor 5a a 5d del bastidor de la máquina una unidad
de accionamiento 6 a 9 unida, en cada caso, con los extremos de los
rieles de mordaza 3, 4, y a esas unidades de accionamiento se
encuentra asignado, respectivamente, un sistema de elevación
integrado 10 a 13 (para esto compárese fig. 2 y 3).
Las unidades de accionamiento 6 a 9 comprenden,
en cada caso, un servomotor 15 provisto de un engranaje 14, con lo
que un piñón 16 del engranaje 14 engrana con una cremallera 17 del
sistema de elevación 10 a 13. De este modo se genera un movimiento
de elevación vertical de los rieles de mordaza 3, 4 - en relación
con una transferencia de tres ejes se designa a este movimiento de
elevación también como movimiento del eje vertical
(elevar/descender. Las masas de elevación que deben ser desplazadas
son elevadas y compensadas por un cilindro neumático 18 conformado
con volumen de acumulación. Con su vástago del pistón este engrana
en un carro de elevación 20 que se desplaza en guías lineales 19
del sistema de elevación 10 a 13. Tanto el vástago del pistón del
cilindro neumático 18 como también el carro de elevación 20 con las
guías lineales 19 así como la cremallera 17 y el piñón 16 se
encuentran en una carcasa cerrada 21.
Para evitar un descenso de la viga galopante 2 o
los rieles de mordaza 3, 4 sometidos a grandes cargas mientras el
servomotor 15 no se encuentra activado, los cilindros neumáticos 18
se encuentran equipados con un freno de descenso de resorte 22.
Los carros de elevación 20 poseen un eje 23 que
sobresale lateralmente de la carcasa 21 a través de una abertura
elíptica 24. La hermeticidad de la abertura elíptica 24 es realizada
por una placa 25 que se encuentra fijada en el carro de elevación
20 y que en el caso de un movimiento de elevación se desliza también
hacia arriba y hacia abajo en guías 26 conformadas en la carcasa
21. Laberintos en las guías 26, aquí no representados, mejoran
adicionalmente la hermeticidad.
En los ejes 23 se encuentra alojado en cada caso
y de manera que puede oscilar una carcasa oscilante 27 que a través
de un balancín 28 dispuesto en el interior engrana de modo pendular
con los rieles de mordaza 3, 4. La carcasa oscilante 27 es
accionada a través de un servomotor 29 que presenta un engranaje 44,
con lo que la potencia de accionamiento es transmitida a través de
un piñón 31 que engrana con un segmento de rueda dentada interior
30a o segmento de rueda dentada exterior 30b y de este modo la
carcasa oscilante 27 es llevada a un movimiento pendular. En este
caso, el movimiento pendular genera un movimiento horizontal 32 de
las vigas galopantes 2 en la dirección de paso de la prensa que en
relación con la transferencia de tres ejes antes mencionada es
denominado eje de transporte.
El balancín 28 se encuentra alojado dentro de la
carcasa oscilante 27, de forma oscilante sobre un eje 33 que se
encuentra dispuesto girado en 90º respecto del eje 23 de la carcasa
oscilante 27. El balancín 28 también es accionado a través de un
servomotor 34 provisto de un engranaje 45, con lo que también aquí
la potencia de accionamiento es transmitida a través de un piñón 36
que engrana con un segmento de rueda dentada interior 35a o
segmento de rueda dentada exterior 35b y de este modo el balancín 28
es llevado a un segundo movimiento pendular. En este caso, el
movimiento pendular genera un movimiento de las vigas galopantes 2
transversalmente a la dirección de paso de la prensa 37 que en
relación con la transferencia de tres ejes es denominado eje para
abrir/cerrar. Una recubrimiento de fuelle flexible 38 o un
recubrimiento metálico que acompaña obtura el balancín 28 en la
carcasa oscilante 27 (compárese con la fig. 1).
Las vigas galopantes 2 o los rieles de mordaza
3, 4 se encuentran unidos con los extremos libres del balancín 28 a
través de cojinetes pivotantes 39. Una guía en paralelogramo (biela)
40 que se encuentra alojada en la carcasa oscilante 27 a través de
cojinetes pivotantes 41, y en el riel de mordaza 3 a través de
cojinetes pivotantes 42 impide un movimiento de giro o un ladeado
del riel de mordaza 3 alrededor de su eje longitudinal 43.
- 1
- Máquina de conformación
- 2
- Viga galopante
- 3
- Riel de mordaza
- 4
- Riel de mordaza
- 5a a 5d
- Columnas de bastidor
- 6 a 9
- Unidad de accionamiento
- 10 a 13
- Sistema de elevación
- 14
- Engranaje
- 15
- Servomotor
- 16
- Piñón
- 17
- Cremallera
- 18
- Cilindro neumático
- 19
- Guía lineal
- 20
- Carro de elevación
- 21
- Carcasa
- 22
- Freno de descenso de resorte
- 23
- Eje
- 24
- Abertura
- 25
- Placa
- 26
- Guía
- 27
- Carcasa oscilante
- 28
- Balancín
- 29
- Servomotor
- 30a
- Segmento de rueda dentada interior
- 30b
- Segmento de rueda dentada exterior
- 31
- Piñón
- 32
- Movimiento horizontal
- 33
- Eje
- 34
- Servomotor
- 35a
- Segmento de rueda dentada interior
- 35b
- Segmento de rueda dentada exterior
- 36
- Piñón
- 37
- Dirección de paso de la prensa
- 38
- Recubrimiento de fuelle
- 39
- Cojinete pivotante
- 40
- Guía en paralelogramo (biela)
- 41
- Cojinete pivotante
- 42
- Cojinete pivotante
- 43
- Eje longitudinal
- 44
- Engranaje
- 45
- Engranaje.
Claims (11)
1. Dispositivo para el transporte progresivo de
piezas de trabajo a través del área de procesamiento de una máquina
de conformación (1), especialmente una prensa de forja, que
comprende, al menos, una viga galopante (2; 3, 4), conformada
opcionalmente como riel de mordaza con medios de agarre que en sus
dos extremos se encuentra unido a unidades de accionamiento (6 a 9)
que desplazan la viga galopante (2) o el riel de mordaza (3, 4)
horizontal, vertical y transversalmente en el área de prensa, con lo
que las unidades de accionamiento (6 a 9) de un sistema de
elevación (10 a 13) se encuentran conformados con una carcasa
oscilante (27) que gira sobre un eje (23) y un balancín (28)
alojado en la carcasa oscilante (27) de manera que se encuentra
girado en 90º respecto del eje (23) y articulado a la viga
galopante (2; 3,4), con lo que la carcasa oscilante (27) y el
balancín (28) se encuentran accionados de modo
pendular,
pendular,
caracterizado porque
la carcasa oscilante (27) engrana de modo
pendular con un primer segmento de rueda dentada interna (30a) o
segmento de rueda dentada externa (30b) para el movimiento
horizontal de la viga galopante (2; 3, 4) en la dirección de
transporte (32) y el balancín (28) engrana de modo pendular con un
segundo segmento de rueda dentada interna (35a) o segmento de rueda
dentada externa (35b) para el movimiento de la viga galopante (2;
3, 4) transversalmente a la dirección de transporte (32).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Dispositivo conforme a la reivindicación
1,
caracterizado porque
el sistema de elevación (10 a 13) se encuentra
alojado en una carcasa cerrada del sistema de elevación (21) y
presenta un carro de elevación (20) con guía lineal (19), una
prolongación de la guía lineal (19) conformada como una cremallera
(17), así como un piñón (16) de un primer servomotor (15) que se
encuentra abridado a la carcasa (21) junto con su engranaje (14) y
un vástago del pistón (18) que engrana en el carro de elevación
(20).
\vskip1.000000\baselineskip
3. Dispositivo conforme a la reivindicación
2,
caracterizado porque
el cilindro es un cilindro neumático (18) con un
volumen de acumulación.
\vskip1.000000\baselineskip
4. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 2 a 3,
caracterizado porque
el eje (23) de la carcasa oscilante rotativa
(27) sobresale de una abertura elíptica (24) de la carcasa del
sistema de elevación (21) y la abertura elíptica (24) se encuentra
sellada a través de una placa (25) fijada en el carro de elevación
(20).
\vskip1.000000\baselineskip
5. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque
la carcasa oscilante (27) es accionada a través
de un segundo servomotor (29).
\vskip1.000000\baselineskip
6. Dispositivo conforme a la reivindicación
5,
caracterizado porque
el segundo servomotor (29) transmite la potencia
de accionamiento a través de un piñón (31) que engrana con el
primer segmento de rueda dentada interno (30a) o segmento de rueda
dentada externo (30b).
\vskip1.000000\baselineskip
7. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 6,
caracterizado porque
el balancín (28) es accionado a través de un
tercer servomotor (34).
\vskip1.000000\baselineskip
8. Dispositivo conforme a la reivindicación
7,
caracterizado porque
el tercer servomotor (34) transmite la potencia
de accionamiento a través de un piñón (36) que engrana con el
segundo segmento de rueda dentada interno (35 a) o segmento de rueda
dentada externo (35b).
\vskip1.000000\baselineskip
9. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 8,
caracterizado porque
las vigas galopantes (2; 3, 4) se encuentran
unidas, por un lado, con el extremo libre del balancín (28) a
través de un cojinete pivotante (39) y, por el otro, se encuentran
fijadas a la carcasa oscilante (27) y a las vigas galopantes (2; 3,
4) a través de bielas en paralelogramo (40) con cojinetes pivotantes
(41, 42).
\vskip1.000000\baselineskip
10. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 9,
caracterizado porque
los servocontroladores (15, 29, 34) se
encuentran conformados con frenos de resorte de cierre
automático.
\vskip1.000000\baselineskip
11. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 2 a 4,
caracterizado porque
el sistema de elevación (10 a 13) se encuentra
asegurado en el eje vertical del carro de elevación (20) mediante
un freno de resorte (22) del cilindro (18).
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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