ES2603388T3 - Máquina herramienta con un cabezal de husillo así como procedimiento para posicionar un cabezal de husillo de una máquina herramienta - Google Patents

Abstract

Máquina herramienta para la mecanización de piezas de trabajo, en particular una máquina rectificadora, con un soporte de piezas de trabajo (22) para el alojamiento de una pieza de trabajo (50), con un cabezal de husillo (18) para el alojamiento de una herramienta (20), en particular una muela abrasiva, en la que el cabezal de husillo (18) es desplazable con motor con relación al soporte de la pieza de trabajo (22), en la que en el cabezal de husillo (18) está dispuesta una manivela (30), que presenta al menos registrador (96), que está configurado para detectar una actuación sobre la manivela (30), y en la que está prevista una instalación de control (74), que está configurada para desplazar con motor de manera definida en al menos un modo de funcionamiento el cabezal de husillo (18) en función de las actuaciones detectadas sobre la manivela (30).

Description

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DESCRIPCION

Maquina herramienta con un cabezal de husillo asf como procedimiento para posicionar un cabezal de husillo de una maquina herramienta

La invencion se refiere a una maquina herramienta para la mecanizacion de piezas de trabajo, en particular una maquina rectificadora, con un soporte de piezas de trabajo para el alojamiento de una pieza de trabajo, y con un cabezal de husillo para el alojamiento de una herramienta, en particular de una muela abrasiva. La invencion se refiere, ademas, a un procedimiento para posicionar un cabezal de husillo de una maquina herramienta para la mecanizacion de piezas de trabajo, en particular de una maquina rectificadora.

Se conocen en el estado de la tecnica maquinas herramientas, en particular maquinas rectificadoras. Asf, por ejemplo, las maquinas rectificadoras redondas pueden presentar herramientas simetricas rotatorias, tal como por ejemplo muelas abrasivas. Estas pueden colaborare de manera adecuada con una pieza de trabajo para la erosion de material. Las maquinas rectificadoras redondas pueden estar configuradas, por ejemplo, para el rectificado redondo exterior, rectificado redondo interior o para el rectificado de penetracion o bien el rectificado de penetracion inclinado. Ademas de muelas abrasivas se pueden emplear en el rectificado redondo, en principio, tambien cintas abrasivas. Ademas de las superficies simetricas rotatorias, se pueden mecanizar tambien, por ejemplo, superficies de piezas de trabajo configuradas excentricas, cuando el soporte de la pieza de trabajo y la unidad de herramienta pueden ser accionadas de manera adecuada y son desplazables relativamente entre sf De esta manera se pueden mecanizar o bien rectificar, por ejemplo, arboles de levas, arboles de ciguenal o piezas de trabajo similares con geometnas excentricas. Ademas, se conocen maquinas herramientas, que permiten una mecanizacion combinada de piezas de trabajo, tal como por ejemplo maquinas rectificadoras y maquinas de torno combinadas.

Una pieza de trabajo a mecanizar puede estar alojada, por ejemplo, entre dos puntas de un soporte de pieza de trabajo o, en cambio, en un lado en un soporte de pieza de trabajo. Ademas, se conoce el llamado rectificado sin punta, en el que la pieza de trabajo no esta alojada en la maquina rectificadora (axialmente) entre puntas, sino que puede estar alojada y guiada tal vez sobre carriles de soporte, discos de regulacion, rodillos de grna o similares.

Las maquinas herramientas, especialmente las maquinas rectificadoras, pueden presentar diferentes modos de funcionamiento. Por ejemplo, en un modo de funcionamiento automatico (productivo) se puede mecanizar una tarea de mecanizacion previamente programada esencialmente de forma totalmente automatica. Regularmente en tales modos de funcionamiento no es necesaria ninguna intervencion manual a traves de un operador. Los movimientos de ajuste, los movimientos de avance y otros posicionamientos necesarios de las herramientas pueden realizarse de forma automatica gracias a trayectorias de mecanizacion previamente depositadas a traves de la maquina herramienta.

No obstante, se conocen tambien modos de funcionamiento, en los que es necesario un control al menos parcialmente manual de componentes de la maquina herramienta, en particular del cabezal de husillo con la herramienta alojada. A ellos pertenecen especialmente procesos de equipamiento y procesos de alineacion. De la misma manera es concebible hacer controlar el cabezal de husillo de la maquina herramienta durante la realizacion de operaciones manuales de medicion a traves de un operador (o preparador). La alineacion puede ser necesaria, por ejemplo, cuando la herramienta (por ejemplo, la muela abrasiva) es sustituida o al menos encajada. A tal fin puede ser necesario, por ejemplo, iniciar puntos de referencia definidos de la maquina herramienta, que estan predeterminados, por ejemplo, en la mesa de la maquina o en la bancada de la maquina. A tal fin existe con frecuencia la posibilidad de aproximar el cabezal de husillo en primer lugar por medio de un movimiento global (pasada rapida) cerca de un punto de referencia y a continuacion por medio de un movimiento fino (pasada lenta) explorar el punto de referencia, para terminar el arranque.

Se conocen maquinas herramientas, en las que el operador (o preparador) puede controlar el cabezal de husillo a traves de una interfaz de usuario externa, que presenta una unidad de entrada. En la unidad de entrada se puede tratar tal vez de un teclado, campos de cifras, pantallas sensibles al contacto o instalaciones similares. Ademas, la interfaz de usuario puede presentar una unidad de emision, normalmente una pantalla para la representacion de posiciones absolutas y relativas y vfas de desplazamiento. De esta manera, el operador puede actuar “indirectamente” sobre el cabezal de husillo, para desplazarlo como se desee. La interfaz de usuario esta acoplada con frecuencia con la maquina herramienta, pero con frecuencia condicionada por el sistema esta dispuesta de tal manera que el operador no puede dirigir su atencion al mismo tiempo tanto a la unidad de entrada y salida como tambien al cabezal de husillo (real). En su lugar, con frecuencia es necesario considerar de forma alterna la interfaz de usuario y el cabezal de husillo, para realizar durante el procedimiento controlado manualmente del cabezal de husillo las vfas de desplazamiento deseadas con exactitud y rapidez suficientes y sin colisiones.

Antes estos antecedentes, la invencion tiene el cometido de indicar una maquina herramienta, en particular una maquina rectificadora, asf como un procedimiento de posicionamiento, en los que se permite con poco gasto un desplazamiento y posicionamiento controlados manualmente del cabezal de husillo, debiendo poder realizarse el desplazamiento y el posicionamiento lo mas rapidamente posible y, ademas, reduciendo en la mayor medida posible

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el peligro de manejos erroneos.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la invencion por medio de una maquina herramienta para la mecanizacion de piezas de trabajo, en particular una maquina rectificadora, con un soporte de piezas de trabajo para el alojamiento de una pieza de trabajo, con un cabezal de husillo para el alojamiento de una herramienta, en particular una muela abrasiva, en el que el cabezal de husillo es desplazable con motor con relacion al soporte de la pieza de trabajo, en el que en el cabezal de husillo esta dispuesta una manivela, que presenta al menos un registrador, que esta configurado para detectar una actuacion sobre la manivela, y en el que esta prevista una instalacion de control, que esta configurada para desplazar con motor de manera definida en al menos un modo de funcionamiento el cabezal de husillo en funcion de las actuaciones detectadas sobre la manivela.

De esta manera se soluciona totalmente el cometido de la invencion.

En efecto, de acuerdo con la invencion un operador puede ocasionar a traves de actuacion directa sobre el cabezal de husillo por medio de la manivela el desplazamiento motor del cabezal de husillo. Puede resultar para el operador la impresion de un movimiento directo inmediato del cabezal de husillo. El desplazamiento (tambien: posicionamiento) puede realizarse forma intuitiva. En este caso se entiende que el movimiento del cabezal de husillo no es directo, sino que se realiza a traves de una “desvfo”, a saber por medio de procesos de posicionamiento con motor, que son activados a traves de la instalacion de control.

Sin embargo, en el operador (o preparador) puede resultar la impresion de que el cabezal de husillo es desplazable solo a traves de fuerza humana. El desplazamiento del cabezal de husillo puede implicar, ademas, de manera ventajosa un mensaje de reconocimiento directo (reaccion) en el operador. El operador puede provocar tal vez a traves de una elevacion de la fuerza, que ejerce sobre la manivela, una velocidad de avance mas elevada. Una reduccion de la fuerza aplicada por el operador puede conducir a una velocidad de avance reducida hasta la parada del cabezal de husillo. De esta manera puede resultar un posicionamiento especialmente intuitivo y sencillo del cabezal de husillo. Esto se puede realizar de manera claramente mas rapida en comparacion con las soluciones establecidas, puesto que el operador no tiene que dirigir constantemente su atencion de forma alterna al cabezal de husillo y a interfaces de usuario dispuestas lejos del mismo. Esto es util en maquinas herramientas conocidas, para poder cerciorarse de que las entradas de mando son transferidas a movimientos deseados del cabezal de husillo.

Se entiende que la manivela no esta configurada fija en el bastidor en la maquina herramienta o tal vez retenida con la mano (tal vez como “mando a distancia”). En su lugar, la manivela esta dispuesta con preferencia fija en el cabezal de husillo, en particular directamente en el cabezal de husillo y es desplazable con este.

En la maquina herramienta se puede tratar especialmente de una maquina rectificadora redonda, por ejemplo de una maquina rectificadora redonda universal. El cabezal de husillo puede estar realizado especialmente como cabezal rectificador con un husillo rectificador. El alojamiento de la pieza de trabajo puede comprende tal vez un husillo de pieza de trabajo, que se puede completar, por ejemplo, con un cabezal movil. El alojamiento de la pieza de trabajo puede presentar, ademas, instalaciones de fijacion (tal vez mandril de sujecion) o puntas de alojamiento para la pieza de trabajo. En principio, sin embargo, el alojamiento de la pieza de trabajo puede estar configurado tambien para la rectificacion sin puntas.

Se entiende que el desplazamiento relativo del cabezal de husillo con respecto al alojamiento de la pieza de trabajo se puede realizar tal vez porque el alojamiento de la pieza de trabajo esta fijo y el cabezal de husillo es desplazable. No obstante, de la misma manera es concebible tambien fijar el cabezal de husillo y desplazar el alojamiento de la pieza de trabajo. Ademas, es concebible una movimiento relativo combinado, en el que tanto el cabezal de husillo como tambien el alojamiento de la pieza de trabajo son relativamente moviles entre sf.

En la manivela se puede tratar, por ejemplo, de un mango o Joystick. La manivela puede estar configurada especialmente como mango-T, manija, tirador, agarre cilmdrico, mango giratorio, tirador de bola, tirador conico, tirador de hongo o similar. La manivela puede estar acoplada, ademas, por medio de una barra de agarre (o cana) con el cabezal de husillo.

El registrador puede estar configurado tal vez como registrador de medicion y puede presentar un sensor de manipulacion o detector de manipulacion.

La actuacion sobre la manivela se realiza, en principio, a traves del operador. En la actuacion se puede tratar de una deformacion, desviacion, dilatacion de la manivela o similar. La actuacion detectada puede ser representativa de una activacion determinada de la manivela, tal vez de la altura y direccion de una fuerza de activacion, que se ejerce sobre la manivela.

En funcion de las actuaciones detectadas, el cabezal de husillo puede ser desplazado con motor. La dependencia se puede determinar tal vez por medio de un campo caractenstico que pone en relacion parametros de movimiento y tipo y tamano de las actuaciones detectadas entre sf. En principio, por “dependiente” debe entenderse tambien una relacion general como, por ejemplo, “proporcional a”, “no proporcional, pero en la misma direccion” y similar. Esta

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dependencia puede afectar tal vez a parametros de movimiento de avance como direccion, recorrido, velocidad, aceleracion o similares.

De acuerdo con una configuracion, el registrador esta configurado para detectar una fuerza de manipulacion, que se aplica sobre la manivela.

De acuerdo con una configuracion, el registrador esta configurado para detectar una fuerza de manipulacion, que se aplica sobre la manivela.

La fuerza de manipulacion, con la que un operador actua sobre la manivela se puede detectar directa o indirectamente a traves del registrador. Una deteccion indirecta se puede atribuir tal vez a la deteccion de deformaciones, que resultan en virtud de tensiones (del material), que estan provocadas a traves de a fuerza de manipulacion. De esta manera se pueden utilizar principios de medicion de la fuerza conocidos. Se entiende que, dado el caso, no es necesaria una determinacion absoluta de alta precision de la fuerza de manipulacion. En su lugar es prioritario, por ejemplo, detectar “con que fuerza” y “en que direccion” el operador actua sobre la manivela.

De acuerdo con otra configuracion, la maquina herramienta presenta, ademas, un accionamiento de avance, que presenta al menos un eje controlado para el cabezal de husillo, de manera que la instalacion de control alimenta al accionamiento de avance unas instrucciones de control, que son generadas en funcion de las actuaciones detectadas sobre la manivela.

El accionamiento de avance puede presentare al menos uno, normalmente una pluralidad de accionamientos (por ejemplo motores). Los accionamientos pueden estar asociados tal vez en cada caso a un eje. Los accionamientos pueden estar asociados, por ejemplo, al cabezal de husillo, a una bancada de la maquina o a un carro intercalado entre ellos. En el caso se puede tratar tal vez de un carro cruzado, que realiza dos ejes desplazables. En principio, es concebible desplazar linealmente el cabezal del husillo a lo largo de al menos un eje controlado (tal vez eje-X o eje-Z). No obstante, tambien es concebible prever un accionamiento, que permite pivotar o girar de manera definida el cabezal de husillo alrededor de un eje (por ejemplo, eje-B). Tambien se puede iniciar un movimiento de este tipo por medio del operador a traves de la actuacion sobre la manivela.

Los accionamientos pueden estar configurados en principio como accionamientos directos o accionamientos acoplados indirectamente. Los accionamientos pueden estar acoplados con husillos, por ejemplo husillos de transmision con bolas circundantes, y con gufas, por ejemplo gufas de carros.

De acuerdo con un desarrollo de la maquina herramienta, el al menos un registrador presenta al menos un sensor para la deteccion de deformaciones de la manivela.

En el al menos un sensor se puede tratar, por ejemplo, de bandas extensometricas, que se pueden utilizar, en principio, para la medicion indirecta de la fuerza. Sin embargo, los sensores pueden estar configurados, en principio, tambien como sensores piezoelectricos, opticos, inductivos o capacitivos para la medicion (indirecta) de la fuerza. En el al menos un sensor se puede tratar de un sensor individual o, en cambio, de un paquete de sensores o de una matriz de sensores. Se entiende que los sensores individuales se pueden combinar entre si de manera adecuada, para conseguir resultados de medicion mas claros. Por ejemplo, se pueden disponer sensores individuales sobre lados opuestos entre si de la manivela. En este caso, se posibilita detectar aplastamientos y dilataciones sobre un lado de presion o bien un lado de traccion de la manivela. De esta manera se puede obtener una senal mas clara que describe la deformacion de la manivela y permite una deduccion de la fuerza de actuacion.

De acuerdo con otra configuracion, el al menos un registrador esta configurado para detectar deformaciones de la manivela en al menos dos direcciones espaciales.

De esta manera se pueden evaluar las actuaciones del operador tambien con respecto a su direccion. De este modo se posibilita tal vez desplazar el cabezal de husillo de manera controlada a lo lados de dos ejes.

Para la deteccion superficial o espacial de deformaciones es conveniente prever una pluralidad de sensores en el al menos un registrador. Los sensores pueden estar dispuestos alineados y orientados de manera adecuada entre si. Por ejemplo, los sensores se pueden disponer cruzados, en forma de roseta o de manera similar.

En principio tambien es concebible detectar deformaciones iniciadas con una carga de torsion de la manivela. De esta manera se puede ampliar la funcionalidad de la maquina herramienta tal vez con el proposito de que se pueda controlar tambien una rotacion definida con motor o articulacion del cabezal de husillo alrededor de un eje (tal vez eje-B) a traves de actuaciones de mando.

De acuerdo con un desarrollo de las configuraciones precedentes, se prefiere que la instalacion de control este configurada para generar instrucciones de control, que presentan al menos un parametro de movimiento, que depende de una fuerza de manipulacion detectada, en particular a menos de la atura o la direccion de la fuerza de manipulacion.

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Los parametros de movimiento, que encuentran alojamiento en las instrucciones de control, pueden comprender tal vez direccion del movimiento, recorrido, velocidad, aceleracion, retardo y similares. Ademas, tal vez en funcion de un valor umbral se puede generar una senal-AN o una senal-AUS, para permitir o interrumpir de manera selectiva el desplazamiento motor definido del cabezal de husillo. Con esta finalidad, se puede utilizar, ademas, tambien una llamada informacion de sintonizacion. La informacion de sintonizacion puede ser conducida a la instalacion de control o puede ser generada en la instalacion de control. Por el concepto de “sintonizacion” se puede entender una liberacion voluntaria de un movimiento de avance a traves del operador. La informacion de sintonizacion se puede reproducir tal vez si el operador ha activado o no un conmutador de activacion o bien un conmutador de sintonizacion. De esta manera se pueden evitar movimientos de avance involuntarios, provocados por manejos erroneos. Por ejemplo, la informacion de sintonizacion puede contener una senal digital, que puede adopta los estados “existe sintonizacion” y “no existe sintonizacion”.

De acuerdo con un desarrollo de esta configuracion, las instrucciones de control comprenden una velocidad de avance definida, que depende de la fuerza de manipulacion detectada.

La altura de la fuerza de manipulacion detectada (indirecta) se puede evaluar para determinar una velocidad de avance deseada para el cabezal de husillo. Con otras palabras, a traves de la deteccion de la atura y de la direccion de la fuerza de actuacion se puede determinar un vector de manipulacion. El vector de manipulacion se reproduce en un vector de avance para el cabezal de husillo, que se caracteriza, por ejemplo, por la direccion de avance y la velocidad de avance.

Se entiende que la instalacion de control puede estar configurada de manera alternativa tal vez tambien para desplazar el cabezal de husillo a lo largo de un eje o a lo largo de un plano formado por al menos dos ejes con una velocidad de avance esencialmente constante, cuando el registrador detecta la simple presencia de una actuacion del operador, independientemente de su altura real. Tambien de esta manera se posibilita un control “digital”. Este control del desplazamiento se puede utilizar tal vez en la marcha lenta para explorar puntos de referencia a baja velocidad de avance. Se entiende que tambien cuando no se detecta la altura (absoluta) de la actuacion del operador (tal vez de la fuerza de manipulacion), se puede detectar y evaluar la actuacion del operador.

De acuerdo con otra configuracion, que puede estar implementada de manera alternativa o adicional, las instrucciones de control comprenden una direccion de desplazamiento, que depende de una componente de la direccion de la fuerza de manipulacion detectada.

La direccion detectada de la fuerza de manipulacion se puede utilizar totalmente para determinar una direccion deseada del procedimiento del cabezal de husillo. De acuerdo con ello, se puede posibilitar un desplazamiento “inclinado” del cabezal de husillo cuando se activan de manera coordinada tal vez dos ejes (por ejemplo, el eje-X y el eje-Z) y se proveen con instrucciones de control.

Ademas, puede ser ventajoso que la instalacion de control este configurada para generar instrucciones de control para el desplazamiento del cabezal de husillo, que dependen de al menos otro factor de influencia, en particular de una posicion-real del cabezal de husillo.

En este caso se puede tratar, en principio, tal vez de una senal-AN o de una senal-AUS. De esta manera se puede asegurar que actuaciones imprevistas sobre la manivela no conduzcan a movimientos no deseados del cabezal de husillo. Por ejemplo, se puede evaluar el al menos otro factor de influencia para determinar si el cabezal de husillo debe desplazarse en una marcha rapida o en una marcha lenta.

Esta medida ha sido desarrollada porque la instalacion de control esta configurada para adaptar la velocidad de avance del cabezal de husillo y detener el avance del cabezal de husillo cuando el cabezal de husillo penetra durante el avance en una zona definida.

La zona de movimiento en principio posible del cabezal de husillo, que se puede determinar tal vez a traves de la configuracion de las grnas en la bancada de la maquina, se puede dividir en zonas, en las que es posible un desplazamiento rapido del cabezal de husillo, ademas en zonas, en las que es posible un desplazamiento lento y finalmente en zonas, en las que no se desea ningun desplazamiento del cabezal de husillo.

De esta manera se puede realizar tal vez una supervision de la colision para impedir que el cabezal de husillo colisione durante el desplazamiento controlado manualmente con componentes de la maquina herramienta. De esta manera se puede elevar todavfa mas la seguridad funcional.

Las zonas, en las que no existe ninguna amenaza de peligro de colision, se pueden enlazar, en principio, con alta velocidad de avance. Ademas, es concebible prever zonas de aproximacion, que envuelven tal vez puntos de referencia o una geometna determinada de la pieza de trabajo. Las zonas de aproximacion se pueden concebir tambien como zonas de desplazamiento. En la transicion del cabezal de husillo a una zona de aproximacion, la instalacion de control puede actuar sobre el accionamiento de avance de tal manera que solo se posibilita todavfa una marcha lenta. De esta manera, el operador puede desplazar el cabezal de husillo con alta precision, para

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explorar tal vez un punto de referencia o la geometna de la pieza de trabajo. En las restantes zonas de movimiento permitidas, en cambio, en cabezal de husillo se puede posicionar y mover con alta velocidad de avance. En general, puede resultar, por lo tanto, un compromiso excelente entre la exactitud de posicionamiento y la velocidad de posicionamiento.

Ademas, en la zona de movimiento (teoricamente posible) se pueden definir zonas de parada, que se pueden entender tal vez como envolvente alrededor de la geometna de la maquina, y se puede definir un lfmite de desplazamiento (virtual). De esta manera, se pueden evitar colisiones no deseadas del cabezal de husillo durante el desplazamiento controlado manualmente.

En el caso de cambio entre zonas, que permiten una marcha rapida, y zonas, que requieren una marcha lenta, se puede cambiar entre “campos caractensticos correspondientes para el enlace de la actuacion detectada sobre la manivela y la velocidad de avance.

La determinacion de las zonas respectivas, es decir, tal vez la division en zona de movimiento permitido, zona de aproximacion y zona de parada, se puede realizar de diferentes maneras. Por ejemplo, se pueden utilizar datos brutos sobre la geometna de la pieza de trabajo y datos teoricos sobre la geometna de la maquina herramienta para determinar al menos aproximadamente las zonas de aproximacion envolventes y las zonas de parada. Con preferencia, las zonas de aproximacion y las zonas de parada presentan un desplazamiento con respecto a los elementos que sirven de base. De esta manera, una deteccion aproximada de posiciones teoricas asf como de una posicion real puede implicar una exactitud suficiente del movimiento aproximado y una seguridad mejorada contra colision.

De acuerdo con otro aspecto de la maquina herramienta, la manivela esta configurada como mango de mando, de manera que la manivela presenta una zona de deteccion, que es deformable elasticamente y presenta al menos una alta rigidez, y de manera que el al menos un registrador esta aplicado en la zona de deteccion.

Con otras palabras, puede ser preferible realizar la manivela esencialmente ngida y fijarla ngidamente en el cabezal de husillo (tal vez en una carcasa del cabezal de husillo). Las deformaciones elasticas casi inapreciables se pueden detectar con al menos un registrador y se pueden evaluar para el control del proceso de avance del cabezal de husillo.

De esta manera, la manivela como tal solo puede realizar desviaciones extraordinariamente pequenas. Esto tiene la ventaja de que los mensajes de reconocimiento que resultan a traves del procedimiento propiamente dicho del cabezal de husillo pueden ser detectados o bien reconocibles a traves del operador casi sin filtrar y directamente. No se lleva a cabo ninguna “amortiguacion”, que aparecena tal vez en el caso de manipulaciones considerablemente deformables. Aunque el operador solamente actua “indirectamente” sobre el cabezal de husillo para su desplazamiento, puede resultar una impresion mucho mas clara de una actuacion “indirecta”.

La zona de deteccion de la manipulacion puede estar formada tal vez de un material con un modulo de elasticidad alto. Ademas, la zona de deteccion de la manivela puede presentar una seccion transversal suficiente para que sea suficientemente ngida. Tambien en el caso de una rigidez considerable, a traves de la actuacion de mando pueden resultar al menos deformaciones mmimas, que se pueden descubrir o detectar por el operador.

En funcion del tipo de los sensores montados en el al menos un registrador, ya una dilatacion de la superficie en el intervalo de aproximadamente 100 a aproximadamente 2000 |im/m puede ser suficiente para generar una senal umvoca. Estos valores corresponden aproximadamente a una dilatacion relativa (Epsilon) de e = 0,0001 a 0,002. Se entiende que los valores mencionados pueden depender de la seleccion del sensor a utilizar y en principio se pueden desviar tambien de los intervalos mencionados. Las dilataciones relativas mmimas mencionadas permiten, tambien en el caso de deformaciones elasticas, que no son recibidas regularmente por el operador, detectar las actuaciones del operador sobre la manivela de manera segura y suficientemente exacta.

De acuerdo con otra configuracion es ventajoso que a la manivela este asociado un conmutador de activacion. El conmutador de activacion puede designarse tambien como conmutador de sintonizacion y puede estar configurado tal vez en forma de una tecla de sintonizacion.

El conmutador de activacion se puede utilizar para liberar o impedir de manera selectiva el desplazamiento del cabezal de husillo en funcion de las actuaciones realizadas a traves del operador.

Por ejemplo, es concebible configurar el conmutador de activacion de tal forma que este debe estar activado de manera permanente durante el desplazamiento, para permitir un desplazamiento controlado manualmente del cabezal de husillo. Tal configuracion es preferida y puede contribuir a evitar con seguridad manejos erroneos y danos implicados con ellos en la maquina herramienta o en la pieza de trabajo. De la misma manera es concebible activar una vez el conmutador de activacion al comienzo del proceso de avance controlado manualmente, para conseguir una liberacion.

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El conmutador de activacion puede estar alojado, por ejemplo, directamente en la manivela. De esta manera se puede posibilitar tal vez un manejo con una sola mano. No obstante, de la misma manera es concebible disponer el conmutador de activacion separado de la manivela, por ejemplo en el cabezal de husillo y fijo en el bastidor en otro componente de la maquina herramienta. De esta manera se puede posibilitar un manejo con dos manos.

De acuerdo con otra configuracion, la instalacion de control esta configurada, ademas, para generar en funcion de al menos un factor de influencia un mensaje de reconocimiento tactil selectivo en la manivela.

Un mensaje de reconocimiento tactil en el operador puede resultar tal vez a traves de una vibracion detectable en la manivela. El factor de influencia puede comprender, por ejemplo, una posicion real, velocidad real, fuerza de manipulacion real o una combinacion de ellas. Otros factores de influencia son concebibles, tales como el exceso de determinadas zonas de movimiento.

De acuerdo con un desarrollo de esta configuracion, el mensaje de reconocimiento tactil es generado a traves de al menos un generador de vibraciones, que esta colocado en la manivela o a traves de un impulso de movimiento en el accionamiento de avance del cabezal de husillo.

El generador de vibraciones puede estar formado, por ejemplo, por un motor de vibracion. De la misma manera es concebible activar el accionamiento de avance de tal manera que resulta para el operador, que incide en la manivela, una vibracion o agitacion detectable. A tal fin, el accionamiento de avance del cabezal de husillo se puede controlar, por ejemplo, con un impulso de oscilacion.

El mensaje de reconocimiento tactil se puede generar tal vez cuando el cabezal de husillo pasa, a partir de la zona de avance permitida, hasta la zona de aproximacion o toca la zona de parada. De esta manera, se puede aclarar al operador de una manera umvoca que no esta permitido el movimiento pretendido (en el interior de la zona de parada). Durante la transicion a la zona de aproximacion, se puede comunicar al operador de manera unvoca por medio del mensaje de reconocimiento tactil, que el cabezal de husillo se desplaza ahora en marcha lenta.

Son concebible otros eventos, que pueden provocar un mensaje de reconocimiento tactil selectivo en la manivela. Por ejemplo, de esta manera se puede senalizar que se ha excedido o no se ha alcanzado determinados intervalos de valores. Esto se puede referir tal vez a la fuerza de manipulacion, el recorrido de desplazamiento, la velocidad de avance o similar. Se puede realizar una supervision de la colision tal vez tambien a traves de una deteccion de fuerzas o momentos en accionamientos, que son utilizados para el movimiento de avance. Una subida repentina de la fuerza o una subida repentina de los momentos en un motor de accionamiento se pueden evaluar como indicador de una colision realizada. Tambien tal evento se puede comunicar al operador por medio de un mensaje de reconocimiento tactil.

De acuerdo con otra configuracion esta previsto que durante el desplazamiento del cabezal de husillo se reduzca la potencia de accionamiento de los accionamientos o la velocidad de avance hasta el punto de que sea posible, en efecto, todavfa un desplazamiento, pero en el caso de una colision del cabezal rectificador no son previsibles fuerzas o impactos excesivos. De esta manera se puede realizar un buen compromiso entre una zona de movimiento (permitida) lo mas grande posible, una alta flexibilidad del trafico asf como una seguridad maxima alta de la maquina. Con preferencia, esta configuracion va unida con una supervision exacta de las fuerzas momentos o variables correspondientes a ellos, para poder detectar de la manera mas rapida posible colisiones y poder detener eficazmente de manera correspondiente los accionamientos implicados. Por consiguiente, en esta configuracion no s forzosamente necesario definir con antelacion zonas de movimiento permitidas o prohibidas. El gasto de mando e instalacion se puede reducir claramente.

El cometido de la invencion se soluciona, ademas, por medio de un procedimiento para el posicionamiento de un cabezal de husillo de una maquina herramienta para la mecanizacion de piezas de trabajo, especialmente de una maquina rectificadora, en al menos un modo de funcionamiento, con las siguientes etapas:

- deteccion de actuaciones sobre una manivela, en el que la manivela esta clocada en el cabezal de husillo, y en el que las actuaciones presentan al menos una informacion de direccion o una informacion de fuerza,

- generacion de instrucciones de control para la activacion de un accionamiento de avance teniendo en cuenta parametros de movimientos, que son seleccionados en funcion de las actuaciones detectadas, y

- desplazamiento del cabezal de husillo con el accionamiento de avance teniendo en cuenta las instrucciones de control, en el que el accionamiento de avance esta configurado para desplazar con motor de manera definida el husillo de avance con relacion a un soporte de la pieza de trabajo.

Tambien de esta manera se soluciona el cometido de la invencion.

El procedimiento se puede desarrollar a traves de al menos una de las siguientes etapas:

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- supervision de una posicion real del cabezal de husillo,

- generacion de un mensaje de reconocimiento tactil en la manivela, y

- adaptacion de una velocidad de avance o parada del avance del cabezal de husillo cuando el cabezal de husillo penetra durante el avance en una zona definida.

El procedimiento se puede realizar especialmente con una maquina herramienta de acuerdo con uno de los aspectos mencionados anteriormente. Se entiende que tambien el procedimiento se puede desarrollar de acuerdo con uno o varios aspectos de la maquina herramienta mencionada anteriormente.

El procedimiento permite de manera sencilla un posicionamiento y un desplazamiento controlados manualmente del cabezal de husillo de una maquina herramienta, en el que el operador puede desplazar y posicionar de manera instintiva e intuitiva el cabezal de husillo a pesar de la actuacion solo indirecta.

Se entiende que las caractensticas mencionadas anteriormente y las caractensticas que se explican a continuacion no solo se pueden aplicar en la combinacion indicada en cada caso, sino tambien en otras combinaciones o individualmente, sin abandonar el marco de la presente invencion.

Otras caractensticas y ventajas de la invencion se deducen a partir de la descripcion siguiente y la explicacion de varios ejemplos de realizacion preferidos haciendo referencia a los dibujos. En este caso:

La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una maquina herramienta configurada como maquina rectificadora con una carcasa.

La figura 2 muestra una vista en plata superior de una maquina herramienta.

La figura 3 muestra una vista en perspectiva de un alojamiento de pieza de trabajo y de un cabezal de husillo de una maquina herramienta, en la que el cabezal de husillo esta provisto con una manivela para la activacion.

Las figuras 4a, 4b y 4c muestran vistas en perspectiva de diferentes manivelas, con las que se puede actuar sobre un cabezal de husillo.

La figura 5 muestra una representacion en perspectiva ampliada de otra manivela, que presenta un registrador con una pluralidad de sensores.

La figura 6 muestra una vista lateral simplificada de una cana de una manivela, que esta acoplada con un alojamiento con una pluralidad de sensores.

La figura 7 muestra una vista en planta superior simplificada de una maquina herramienta con un cabezal de husillo, que adopta diferentes posiciones teoricas.

La figura 8 muestra otra representacion simplificada en perspectiva de una manivela modificada con respecto a la representacion en la figura 5.

La figura 9 muestra un diagrama de flujo simplificado esquematico de un procedimiento ejemplar para el posicionamiento de un cabezal de husillo de una maquina herramienta.

En la figura 1 se representa en perspectiva una maquina herramienta y se designa, en general, con 10.

La maquina herramienta 10 esta configurada en este caso como maquina rectificadora, en particular como maquina rectificadora redonda. La maquina herramienta 10 presenta una carcasa 12, que funciona como alojamiento. La carcasa 12 presenta una abertura, que se puede cerrar en la configuracion mostrada en la figura 1 tal vez por medio de una puerta de proteccion 14. La puerta de proteccion 14 puede presentar de forma ejemplar una abertura de ventana, a traves de la cual es visible un espacio interior de la maquina herramienta 10 desde el exterior. La carcasa 12 y la puerta de proteccion 14 permiten especialmente durante los procesos de mecanizacion automaticos una delimitacion segura del espacio interior de la maquina herramienta 10. De esta manera se puede reducir al mmimo un peligro que parte, en principio, desde los componentes moviles. Ademas, se puede impedir tal vez una salida no deseada de lubricante, lfquido de refrigeracion o de virutas al menos ambiente.

En modos de funcionamiento especiales es necesario abrir la puerta de proteccion 14 para hacer accesible el espacio interior de la maquina herramienta 10 a traves de un operador desde el exterior. Con esta finalidad, se puede desplazar o bien pivotar la puerta de proteccion 14 por ejemplo lateralmente, para liberar una abertura previamente cerrada. Una flecha designada con 16 ilustra un movimiento de apertura posible de la puerta de proteccion 14.

Los modos de funcionamiento, que hacen necesario un acceso al espacio interior de la maquina herramienta 10, pueden comprender tal vez procesos de equipamiento, proceso de instalacion, procesos de instruccion o, en

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general, procesos de cambio de herramientas o bien de cambio de piezas de trabajo. Se entiende que en funcion del grado de automatizacion de la maquina herramienta 10, diferentes modos de funcionamiento pueden hacer necesario un acceso (manual) desde el exterior.

En la figura 1 se indica, ademas, en el espacio interior de la maquina herramienta 10 un cabezal de husillo, que se designa con 18. En el cabezal de husillo 18 esta alojada una herramienta 20, ver la figura 2 y la figura 3. En la herramienta 20 se puede tratar especialmente de una herramienta rectificadora, con preferencia de una muela abrasiva.

La maquina herramienta 10 presenta, ademas, un alojamiento de la pieza de trabajo 22, que esta configurado para el alojamiento de una pieza de trabajo (no representado en la figura 1). Para el procesamiento de la pieza de trabajo se puede desplazar el cabezal de husillo 14 con la herramienta 20 alojada en el con relacion al alojamiento de la pieza de trabajo 22.

Las maquinas herramientas 10, en particular maquinas rectificadoras, presentan normalmente una interfaz de usuario 24, que esta dispuesta fuera del espacio interior de la maquina herramienta 10. De esta manera, un operador puede controlar, programar, regular la maquina herramienta 10 o tal vez realizar diagnosis, sin entrar en contacto con el espacio interior de la maquina herramienta 10. En la interfaz de usuario 24 se puede tratar tal vez de una unidad de mando, que presenta al menos una unidad de entrada 26 y al menos una unidad de salida 28. La unidad de entrada 26 puede presentar tal vez un teclado, teclas pulsadoras, palancas de ajuste o similares. La unidad de entrada 26 puede presentar, sin embargo, tambien superficies sensibles al contacto. En la unidad de salida 28 se trata normalmente de una pantalla, ademas de representaciones alfanumericas, luces de control, escalas o similares. Especialmente cuando una pantalla esta confirmada sensible al contacto, se pueden realizar la unidad de entrada 26 y la unidad de salida 28 al menos parcialmente por componentes identicos.

La interfaz de usuario 24 puede permitira una programacion confortable de la maquina herramienta 10. En principio es concebible tambien, en un modo de funcionamiento, en el que tal vez el cabezal de husillo 18 debe desplazarse con relacion al alojamiento de la pieza de trabajo 22, desplazar el cabezal de husillo 18 de manera controlada manualmente a traves de entradas en la unidad de entrada 26. A tal fin, son adecuadas, por ejemplo, palancas de ajuste o teclas pulsadoras, que determinar un movimiento o un incremento del movimiento en direcciones asociadas. Ademas, se puede iniciar un movimiento o un desplazamiento del cabezal de husillo 18 tal vez por medio de volantes o similares. Como se ha mencionado al principio, sin embargo, el operador en este tipo de posicionamiento manual del cabezal de husillo 18 debe mantener a la vista a ser posible tanto el cabezal de husillo 18 como tambien la interfaz de usuario 24. Esto puede conducir a inseguridades o incluso a manejos erroneos.

Para la prevencion de tales inconvenientes, el cabezal de husillo 18 de la maquina herramienta 10 segun la figura 1 presenta una manivela 30, que esta alojadas inmediatamente (es decir, tal vez directamente) en este. La manivela 30 es desplazable en comun con el cabezal de husillo 18.

La figura 2 muestra una vista en planta superior simplificada de una maquina herramienta, que puede corresponder o al menos puede ser similar a la maquina herramienta 10 segun la figura 1. Por razones de ilustracion, la configuracion mostrada en la figura 2 no presenta ninguna carcasa 12 asf como ninguna interfaz de usuario 24.

La maquina herramienta 10 presenta una bancada de maquina (o mesa de maquina) 32 (cubierta en la figura 1 por la carcasa 12). En la bancada de la maquina 32 esta dispuesto el alojamiento de la pieza de trabajo 22. El alojamiento de la pieza de trabajo 22 presenta de forma ejemplar un husillo de pieza de trabajo 34, que esta provisto con una instalacion de fijacion (o punta) 36. La instalacion de fijacion 36 puede estar implementada, en principio, por una punta (de centrado) y/o por un mandril de sujecion, mordaza de sujecion o similar. El husillo de la pieza de trabajo 34 puede presentar, ademas, un accionamiento de husillo, que permite girar la instalacion de fijacion 36 de manera definida alrededor de un eje 38, ver una flecha designada con 40.

El alojamiento de la pieza de trabajo 22 presenta, ademas, un cabezal movil 42, que puede estar provisto de manera similar al husillo de la pieza de trabajo 34 con una instalacion de fijacion (o punta) 44. Entre el husillo de la pieza de trabajo 34 y el cabezal movil 42 esta alojada una pieza de trabajo 50. En este caso, se puede tratar, por ejemplo, de una barra o de un eje. La pieza de trabajo 50 puede estar guiada y retenida tambien solo por medio del husillo de la pieza de trabajo 34, sin que sea necesario el cabezal movil 42. Especialmente en el caso de piezas de trabajo 50 con relacion alta entre longitud y diametro se puede recomendar, sin embargo, un alojamiento bilateral por medio del husillo de la pieza de trabajo 34 y el cabezal movil 42. Las piezas de trabajo 50 excesivamente largas pueden ser guiadas y apoyadas, ademas, adicionalmente por medio de rodillos o soportes (no representados en la figura 2). El husillo de la pieza de trabajo 34 y el cabezal movil 42 pueden estar alojados y guiados en una grna 46 en la bancada de la maquina 32. Es concebible proveer el husillo de la pieza de trabajo 34 o bien el cabezal movil 42 con un accionamiento lineal, para desplazarlo de manera definida y controlada a lo largo de la grna 46, ver una doble flecha designada con 48.

El accionamiento previsto opcionalmente en el husillo de la pieza de trabajo 34 puede estar disenado tal vez de tal forma que la pieza de trabajo 50 se puede girar con alta precision alrededor del eje 38. El eje 38 se puede designar

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tal vez tambien como eje-C. Una llamada mecanizacion de ejes-C permite la mecanizacion de piezas de trabajo 50 no redondas. Con esta finalidad, la maquina herramienta 10 puede disponer de organos de control y de regulacion adecuados para hacer girar la herramienta 50 de manera definida alrededor del eje 38 y al mismo tiempo aproximar la herramienta 20 sobre la pieza de trabajo 50 o bien alejarla de ella. De esta manera se pueden mecanizar, por ejemplo, arboles de levas, arboles de ciguenal o similares.

En la bancada de la maquina 32 esta alojada, ademas, una mesa de herramientas 52, que se puede designar tambien, por ejemplo, como mesa cruzada. El cabezal de husillo 18 esta alojado en la mesa de herramientas 52, que puede estar configurada, por ejemplo, como mesa cruzada. El cabezal de husillo 18 presenta, por ejemplo, un accionamiento de herramienta 54, que esta configurado para hacer girar la herramienta 20 alrededor del eje del husillo 56, ver una flecha designada con 58. Especialmente cuando la herramienta 20 esta configurada como muela abrasiva, se puede alojar en el cabezal de husillo 18, ademas, una campana de proteccion 60, que cubre zonas de la herramienta 20. De esta manera se pueden conducir y descargar de manera definida tal vez la erosion de la herramienta 20 asf como virutas de la pieza de trabajo 50. Se puede reducir una inclinacion al desgaste de la maquina herramienta 10.

En la bancada de la maquina 32 o bien en la mesa de herramientas 52 pueden estar configuradas gmas 62, 66, en las que puede estar alojado finalmente el cabezal de husillo 18. Por ejemplo, la gma 62 puede preparar una gma en una direccion-X. La gma 66 puede preparar una gma en direccion-Z. Un sistema de coordenadas correspondiente con ello se representa de forma ejemplar en la figura 3.

De acuerdo con la configuracion ejemplar mostrada en la figura 2, la mesa de herramientas 52 se puede desplazar a lo largo de la gma 66 en direccion-Z, ver tambien una flecha designada con 68. El cabezal de husillo 18 se puede desplazar a lo largo de la gma 62 en direccion-X, ver una flecha designada con 64. Se entiende que la asociacion de los ejes X-Y-Z a la bancada de la maquina 32, a la mesa de herramientas 62 y al cabezal de husillo 18 se puede realizar tambien de otra manera y orientacion. Son concebibles otros tipos de coordenadas, tal vez sistemas de coordenadas polares o sistemas de coordenadas esfericas.

El cabezal de husillo 18 se puede desplazar de forma ejemplar a lo largo del eje-X (flecha 64) asf como a lo largo del eje-Z (flecha 68). A tal fin, en la maquina herramienta 10 puede estar previsto un accionamiento, que puede comprender, por ejemplo, un accionamiento 70 y un accionamiento 72. El accionamiento 70 esta configurado para desplazar el cabezal de husillo 18 a lo largo del eje-X. El accionamiento 72 esta configurado de forma ejemplar para desplazar la mesa de herramientas 52 y, por lo tanto, indirectamente el cabezal de husillo 18 a lo largo del eje-Z. El accionamiento de desplazamiento puede estar configurado, en principio, como accionamiento distribuido con accionamientos 70, 72 individuales, pero de la misma manera puede estar configurado tambien como accionamiento integrado.

La maquina herramienta 10 presenta, ademas, una instalacion de control designada con 74, que esta configurada tal vez para el control de movimientos de desplazamiento del cabezal de husillo 18 con relacion al alojamiento de la pieza de trabajo 22. Con esta finalidad, la instalacion de control 74 puede actuar tal vez a traves de conductos de control 78 sobre los accionamientos 70, 72. Las instrucciones de control necesarias pueden ser generadas y ejecutadas por medio de un programa de control de la maquina. De esta manera, se puede realizar tal vez una mecanizacion automatica de la pieza de trabajo 50.

Como ya se ha mencionado anteriormente, en el cabezal de husillo 18 esta alojada, ademas, una manivela 30, que esta acoplada de la misma manera con la instalacion de control 74. La manivela 30 esta conectada por medio de una lmea de senales 76 con la instalacion de control 74. La manivela 30 asf como su acoplamiento especial con la instalacion de control 74 permiten al operador desplazar de una manera definida y controlada a traves de la actuacion manual sobre la manivela 30 el cabezal de husillo 18 a lo largo de las gmas 62, 66. Esto se realiza, sin embargo, tal vez no a traves de una fuerza aplicada por el propio operador, sino mas bien a traves de la activacion definida del accionamiento de desplazamiento (tal vez de los accionamientos 70, 72). El operador puede actuar sobre la manivela 30. Las actuaciones del operador, tal vez una fuerza del operador, pueden ser detectadas y conducidas a la instalacion de control 74. La instalacion de control 74 esta configurada para procesar actuaciones detectadas y activar el accionamiento de desplazamiento en funcion de ellas.

En el operador puede aparecer la impresion de desplazare el cabezal de husillo 18 de manera automatica e inmediata. Esto se consigue a traves de la “conversion” de las actuaciones sobre la manivela 30 en instrucciones de control para el desplazamiento motor del husillo de la herramienta 18.

De esta manera, es concebible generar las instrucciones de control tal vez de tal manera que una actuacion con mucha fuerza conduce a un movimiento mas rapido del cabezal de husillo 18 que una actuacion con poca fuerza. Una deteccion de la direccion, en la que el operador actua sobre la manivela 30, se puede transferir a una instruccion de control, que presenta una informacion de direccion correspondiente con ella para el movimiento del cabezal de husillo 18.

En la figura 2 se muestra, ademas, una flecha doble de trazos designada con 80. La flecha 80 indica que el cabezal

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de husillo 18 puede estar configurado tambien, en principio, de manera definida pivotable alrededor de un eje, que esta aproximadamente perpendicular al plano definido por el eje-X y el eje-Z (flechas 64, 68). Un eje de este tipo se puede designar tambien como eje-B. Una articulacion o bien giro definidos del cabezal de husillo 18 alrededor de este eje puede permitir tal vez un ajuste inclinado de la herramienta 20 con relacion a la pieza de trabajo 50. De la misma manera es concebible articular otra herramienta 20 por medio de tal movimiento para llevarla a engrane con la pieza de trabajo 50.

Tambien el movimiento (rotacion, articulacion) alrededor del eje-B se puede provocar, en principio, a traves de una actuacion correspondiente sobre la manivela 30. A tal fin, la manivela 30 se puede girar o bien torpedear.

La figura 3 muestra una representacion en perspectiva de un fragmento tal vez de la maquina herramienta 10 segun la figura 2, en la que por razones de ilustracion se ha prescindido de una representacion de la bancada de la maquina 32, de la mesa de herramientas 52, de la pieza de trabajo 50, de la instalacion de control 74 asf como de otros componentes. Como ya se ha mencionado anteriormente, la figura 3 muestra un sistema de coordenadas (cartesiano) designado con X. Y y Z. La instalacion de fijacion 44 asociada al cabezal movil 42 esta configurada de forma ejemplar como punta.

El cabezal de husillo 18 esta configurado, en principio, desplazable en el plano-X-Z con relacion al alojamiento de la pieza de trabajo 22 (o bien una pieza de trabajo 50 alojada en el). En un modo de funcionamiento de la maquina herramienta 10, que permite un desplazamiento controlado manualmente del cabezal de husillo 18, el operador puede actuar de manera adecuada sobre la manivela 30 para provocar el desplazamiento o posicionamiento del cabezal de husillo 18. A tal fin, el operador puede actuar, por ejemplo, en direcciones espaciales sobre la manivela 30, cuyos componentes de la direccion se pueden asociad en principio tal vez a los ejes X y Z, respectivamente.

Por ejemplo, una actuacion (tal vez traccion o presion) puede implicar en una direccion Xh una fuerza de operador Fx. Una actuacion del operador en una direccion Zh puede implicar una fuerza del operador Fz. Por ejemplo, la manivela 30 puede estar provista con al menos un registrador o registrador de medicion (ver la figura 5), que permite detectar la altura y la direccion de una fuerza F de actuacion. La fuerza F se puede descomponer en sus componentes Fx y Fz. De esta manera se puede obtener al menos indirectamente una informacion de la direccion asf como una informacion de la fuerza de manipulacion. A partir de estas informaciones, la instalacion de control puede controlar el accionamiento de desplazamiento, de tal manera que el cabezal del husillo 18 es desplazable en la direccion, que corresponde esencialmente a la direccion de la actuacion. Una velocidad de desplazamiento que resulta de esta manera se puede hacer depender, en principio, de la altura de la fuerza F de actuacion.

En las figuras 4a, 4b y 4c se representan en perspectiva configuraciones ejemplares de manivelas 30, 30a, 30b. La manivela 30 representada en la figura 4a esta realizada, por ejemplo, como tirador en T. La manivela 30 presenta una pieza transversal 84 asf como una cana 86. El operador puede agarrar la manivela 30 en la pieza transversal 84, para actuar sobre esta de la manera deseada. La manivela 30 esta alojada sobre la cana 86 con preferencia ngidamente en una carcasa 88 del cabezal de husillo (solo se representa de forma esquematica en la figura 4a).

La manivela 30a en la figura 4b presenta de forma ejemplar una cana en forma de empunadura o conica 86, que esta colocada especialmente de forma ngida en la carcasa 88 del cabezal de husillo. La manivela 30a no presenta una pieza transversal 84. La manivela 30a presenta en su extremo alejado de la carcasa 88 del cabezal de husillo un conmutador de activacion 90, que se puede activar por medio del operador, ver la flecha designada con 92. El conmutador de activacion 90 puede servir, por ejemplo, para liberar o impedir una deteccion o procesamiento de actuaciones del operador sobre la manivela 30a a traves de la instalacion de control 74. De esta manera se puede evitar que actuaciones imprevistas sobre la manivela 30a conduzcan a un desplazamiento o posicionamiento imprevistos del cabezal de husillo 18. En la configuracion mostrada en la figura 4b, el operador puede agarrar la manivela 30a con una mano y al mismo tiempo activar con esta manera el conmutador de activacion 90. De este modo puede ser posible un manejo con una mano.

A diferencia de la manivela 30a mostrada en la figura 4b, la manivela 30b en la figura 4c esta acoplada con un conmutador de activacion 90, que no esta dispuesto directamente en la manivela 30b o bien en su cana 86. Se entiende que el conmutador de activacion 90 puede estar dispuesto, en principio, tambien mas alejado de la manivela 30b o del cabezal de husillo 18 en la maquina herramienta 10. Un conmutador de activacion 90 dispuesto alejado permite un manejo con dos manos.

En la figura 4c se representan, ademas, flecha dobles Xh, Zh, que pueden estar orientadas aproximadamente paralelas a los ejes X, Z del sistema de coordenadas X, Y, Z segun la figura 3. A las flechas o bien direcciones Xh y Zh estan asociadas las componentes de fuerza o bien las fuerzas de direccion Fx y Fz. De esta manera, el operador puede actuar de manera y en direccion deseadas sobre la manivela 30b, para provocar un desplazamiento del cabezal de husillo 18 en la direccion deseada.

La deteccion de actuaciones del operador se explica con la ayuda de la representacion mostrada en la figura 5 de una manivela 30c. La manivela 30c esta configurada, por ejemplo, en forma de T y presenta una pieza transversal 64 asf como una cana 86. La manivela 30c puede presentar, ademas, un conmutador de activacion 90, que esta

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colocado, por ejemplo, lateralmente en la pieza transversal 84. La manivela 30c presenta, ademas, una zona de deteccion 94, en la que se aplica un registrador 96 en la cana 86. El registrador 96 presenta de forma ejemplar una

pluralidad de sensores 98, 100. Los sensores 98, 100 estan dispuestos en diferentes lados de la cana 86. Por

ejemplo, el sensor 98 esta configurado para detectar deformaciones de la zona de deteccion 94 de la manivela 30c en la direccion-X, ver una flecha designada con Ex. De manera similar a ello, el sensor 100 puede estar configurado para detectar deformaciones de la zona de deteccion 94 de la manivela 30c en la direccion-Z, ver una flecha designada con Ez.

De esta manera se pueden detectar indirectamente los componentes de la fuerza de manipulacion Fx y Fz. Se entiende que en la configuracion mostrada en la figura 5 de la manivela 30c, al sensor 98 asf como al sensor 100 puede estar asociado, en principio, en el lado opuesto de la cana 86 (no se representa en la figura 5), respectivamente, otro sensor correspondiente.

Como ya se ha mencionado anteriormente, en los sensores 98, 100 se puede tratar, por ejemplo, de bandas extensometricas, sensores piezoestrictivos, sensores capacitivos, sensores opticos o sensores similares. Los sensores 98, 100 pueden estar configurados para detectar una actuacion, especialmente una fuera sobre la

manivela 30c directa o indirectamente. La zona de deteccion 94 es deformable en principio elasticamente, pero

presenta una rigidez alta. Deformaciones no perceptibles por el operador de la zona de deteccion 94 pueden ser detectadas a traves del registrados 96 con los sensores 98, 100 y pueden ser conducidas a la instalacion de control 74. La instalacion de control 74 puede generar instrucciones de control en funcion de la direccion y en funcion de una variable (absoluta o relativa) detectada de la fuerza F de actuacion y transmitirlas al accionamiento de avance del cabezal de husillo 18, para desplazarlo de la manera deseada.

La figura 6 muestra de una manera muy simplificada una representacion fragmentaria de una cana 86, que puede corresponder aproximadamente a la cana 86 de la manivela 30b segun la figura 4c. En la cana 86 esta dispuesto un registrador 96a, que presenta una pluralidad de sensores 98, 100, 102. Los sensores 98, 100, 102 estan dispuestos de forma ejemplar en forma de roseta. Tal configuracion puede permitir detectar, ademas de las deformaciones, que se producen esencialmente a lo largo de ejes lineales, de la misma manera tambien dilataciones de torsion o deformaciones de torsion. Por ejemplo, las flechas dobles designadas con Ex y Ez describen deformaciones en la direccion-X o bien en la direccion-Z. Ademas, con una configuracion en forma de roseta de los sensores 98, 100, 102 se puede detectar, sin embargo, tambien un giro o bien torsion de la cana 86, ver una flecha designada con eb. De esta manera se puede controlar tal vez una articulacion o giro del cabezal de husillo 18 alrededor del llamado eje-B, ver la flecha 60 en la figura 2. Se entiende que tambien otras asociaciones entre una pluralidad de sensores del al menos un registrador 98a pueden permitir una deteccion de deformaciones lineales y deformaciones de torsion a lo largo y alrededor de diferentes ejes.

La figura 7 muestra una vista en planta superior muy simplificada sobre una maquina herramienta, cuya configuracion puede corresponder, en principio, tal vez a la maquina herramienta 10 segun la figura 2. El cabezal de husillo 18 se puede desplazar a traves de actuaciones adecuadas sobre la manivela 30 de manera deseada a lo largo de la bancada de la maquina 32. Por razones de claridad se ha prescindido en la figura 7 de una representacion de las grnas 62, 66 o bien de la mesa de herramientas 52. El desplazamiento o posicionamiento del cabezal de husillo 18 se puede realizar, en principio, en la direccion de las flechas 64 y 68, respectivamente. Ademas, es concebible una rotacion o articulacion del cabezal de husillo 18, ver la flecha 80.

La herramienta manual 10 puede estar configurada de manera de determinada para simplificar el desplazamiento controlado manualmente del cabezal de husillo 18 o bien reducir claramente la probabilidad de errores de mando. Con esta finalidad se pueden definir zonas especiales tal vez a traves de dimensiones basicas de la bancada de la maquina 32. En estas zonas, el cabezal de husillo 18 es desplazable, por ejemplo, solo a velocidad de avance reducida o, en cambio, se impide totalmente un movimiento del cabezal de husillo 18 en el interior de estas zonas.

Por ejemplo, la pieza de trabajo 50 recibida en el alojamiento de la pieza de trabajo 22 presenta una seccion inclinada 104, que deben recorrerse de manera definida con el cabezal de husillo 18. Con esta finalidad, se puede determinar un lfmite de la zona 106, que presenta aproximadamente un desplazamiento con respecto a la seccion inclinada 104. La instalacion de control 74 puede estar configurada para accionar el cabezal de husillo 18, cuando este excede el lfmite de la zona 106, a velocidad de avance claramente reducida. Con 18' se indica en la figura 7 una posicion del cabezal de husillo 18, que se define todavfa fuera del lfmite de la zona 106. En el caso de que se exceda el lfmite de la zona, la instalacion de control 74 puede pasar, por ejemplo, desde una movimiento global a un movimiento fino del cabezal de husillo 18. De esta manera, el operador puede aproximar el cabezal de husillo 18 con cuidado con alta precision a la seccion de rectificacion 104.

De manera similar, se puede realizar tal vez la exploracion controlada manualmente de puntos de referencia con el cabezal de husillo 18. Por ejemplo, en la figura 7 se representa un punto de referencia 108 que esta envuelto por un lfmite de la zona 110. El cabezal de husillo 18 se puede aproximar a velocidad de avance relativamente alta al lfmite de la zona 110. En el caso de exceso mas alla del lfmite de la zona 110 se puede cambiar la instalacion de control ahora a un modo de desplazamiento, en el que el cabezal de husillo 18 se puede posicionar con alta exactitud a

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velocidad de avance claramente reducida. De esta manera, se puede aproximar con alta precision tal vez hacia el punto de referencia 108. En una posicion designada con 18", el cabezal de husillo 18 se puede desplazar casi hasta el cabezal movil 42. Por ejemplo, en el caso de una continuacion del movimiento de avance, puede existir la amenaza de una colision con el cabezal movil 42. Para la prevencion de tales colisiones se puede definir de nuevo un lfmite de zona 112, que envuelve tal vez la geometna del cabezal movil 42 (o de otros componentes de la maquina herramienta 10), teniendo en cuenta un desplazamiento. La instalacion de control 74 puede estar configurada para impedir totalmente un movimiento del cabezal de husillo 18 mas alla del lfmite de la zona 112.

Una flecha doble designada con 114 ilustra que la instalacion de control 74 puede estar en comunicacion o en relacion operativa con una pluralidad de componentes de la maquina herramienta 10, para poder realizar el desplazamiento controlado manualmente del cabezal de husillo 18 y las funcionalidades adicionales descritas anteriormente.

Como ya se ha mencionado anteriormente, la instalacion de control 74 puede estar configurada, ademas, tal vez para dar al operador, que incide en la manivela 30, en el caso de que se exceda o contacte con uno de los lfmites de la zona 106, 110, 112, un mensaje de reconocimiento tactil. Con esta finalidad, el accionamiento de avance del cabezal de husillo 18 se puede controlar tal vez durante corto espacio de tiempo de forma oscilante o bien vibratoria, para generar un "tiron". Esto se puede reconocer por el operador en la manivela 30. Tal "reaccion" tactil permite al operador concentrarse totalmente en el desplazamiento controlado manualmente del cabezal de husillo 18, sin que sea distrafdo por instalaciones de representacion o bien instalaciones de emision de tipo optico o acustico.

La figura 8 muestra otra configuracion ejemplar de una manivela 30d, que puede corresponder tal vez en principio a la manivela 30c segun la figura 5. La manivela 30d presenta un generador de vibraciones 116, que puede estar configurado tal vez como motor de vibraciones. Con la ayuda del generador de vibraciones 116 se puede generar directamente en la manivela 30d un mensaje de reconocimiento tactil, tal vez para indicar que se han alcanzado o se han excedido los lfmites de la zona 106, 110, 112 indicados en la figura 7. Un mensaje de reconocimiento tactil se puede activar, en principio, tambien a traves de otros factores de influencia. A tal fin, se pueden utilizar tal vez una fuerza de manipulacion excesiva, el alcance de una velocidad de avance maxima predeterminada o similar.

La figura 9 ilustra de manera muy simplificada con la ayuda de un diagrama de flujo esquematico un procedimiento ejemplar para el posicionamiento de un cabezal de husillo de una maquina herramienta, especialmente de una maquina rectificadora.

En una etapa 130 se detectan actuaciones, que un operador ejerce sobre una manivela, que esta colocada en un cabezal de husillo de la maquina herramienta. Las actuaciones pueden presentar al menos una informacion de direccion o una informacion de fuerza, que se puede detectar y se puede conducir a una evaluacion.

En otra etapa 132 se generan instrucciones de control para el control de un accionamiento de desplazamiento, pudiendo realizarse esto teniendo en cuenta parametros de movimiento, que son seleccionados en funcion de actuaciones detectadas. En los parametros de movimiento se puede tratar de una direccion de avance, de una velocidad de avance o de una aceleracion de avance.

En otra etapa 134 se desplaza el cabezal de husillo con el accionamiento de avance teniendo en cuenta las instrucciones de control, pudiendo realizarse esto especialmente con relacion a un alojamiento de la pieza de trabajo de la maquina herramienta.

El desplazamiento del cabezal de husillo se puede someter a una supervision permanente, etapa 136. La supervision puede comprender tal vez una posicion real del cabezal de husillo y una comparacion con zonas de movimiento permitidas para el cabezal de husillo. Si se establece en el curso de la supervision que el cabezal de husillo esta posicionado, ademas, en la zona de avance permitida, se pueden repetir las etapas de deteccion, generacion de instrucciones de control y del procedimiento, ver una flecha 138. La supervision se puede referir, sin embargo, tambien a factores de influencia, con cuya ayuda se puede generar un mensaje de reconocimiento tactil selectivo en la manivela. Si la supervision da como resultado que el cabezal de husillo toca la zona no permitida o incluso la ha excedido, esto se puede manifestar claramente al operador por medio de un mensaje de reconocimiento tactil, etapa 140. Se pueden conectar de nuevo las etapas de la deteccion, generacion de instrucciones de control y del procedimiento, ver la flecha 142.

Adicional o alternativamente, se puede utilizar la supervision para establecer con la ayuda de las posiciones reales detectadas del cabezal de husillo y de una comparacion con zonas de movimiento permitidas y no permitidas, si debe variarse la etapa de la generacion de instrucciones de control, etapa 144. Esto puede incluir tal vez que se asocien parametros de movimiento modificados a las actuaciones detectadas. Por ejemplo, se puede modificar una "curva caractenstica" entre las actuaciones detectadas y los parametros de movimiento opuestos a estas. Esto puede conducir tal vez a provocar una parada o retardo del cabezal de husillo, cuando este entra en una zona no permitida.

No obstante, en lugar de zonas no permitidas, tambien las llamadas zonas de aproximacion pueden ser causa de

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una variacion de este tipo. De esta manera, se puede seleccionar tal vez en el caso de aproximacion a un punto de referencia en primer lugar una velocidad de avance alta para el cabezal de husillo y en el caso de una distancia reducida de manera correspondiente se puede seleccionar una velocidad de avance reducida. La actuacion en la etapa de la generacion de instrucciones de control se ilustra por medio de una flecha designada con 146. Tambien 5 en la etapa de variacion 144 se pueden conectar de nuevo las etapas de la deteccion, generacion de instrucciones de control y del avance, ver una flecha designada con 148.

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Claims (15)

1. 5

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   REIVINDICACIONES

   1. - Maquina herramienta para la mecanizacion de piezas de trabajo, en particular una maquina rectificadora, con un soporte de piezas de trabajo (22) para el alojamiento de una pieza de trabajo (50), con un cabezal de husillo (18) para el alojamiento de una herramienta (20), en particular una muela abrasiva, en la que el cabezal de husillo (18) es desplazable con motor con relacion al soporte de la pieza de trabajo (22), en la que en el cabezal de husillo (18) esta dispuesta una manivela (30), que presenta al menos registrador (96), que esta configurado para detectar una actuacion sobre la manivela (30), y en la que esta prevista una instalacion de control (74), que esta configurada para desplazar con motor de manera definida en al menos un modo de funcionamiento el cabezal de husillo (18) en funcion de las actuaciones detectadas sobre la manivela (30).
2. 2. - Maquina herramienta (10) de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el registrador (96) esta configurado para detectar una fuerza de manipulacion (Fx, Fz), que se aplica sobre la manivela (30).
3. 3. - Maquina herramienta (10) de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, que presenta, ademas, un accionamiento de avance (70, 72), que presenta al menos un eje controlado (64, 68) para el cabezal de husillo (18), en la que la instalacion de control (74) alimenta al accionamiento de avance (70, 72) unas instrucciones de control, que son generadas en funcion de las actuaciones detectadas sobre la manivela (30).
4. 4. - Maquina herramienta (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que el al menos un registrador (96) presenta al menos un sensor (98, 100, 102) para la deteccion de deformaciones de la manivela (30).
5. 5. - Maquina herramienta (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que el al menos un registrador (96) esta configurado para detectar deformaciones de la manivela (30) en al menos dos direcciones espaciales.
6. 6. - Maquina herramienta (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 5, en la que la instalacion de control (74) esta configurada para generar instrucciones de control, que presentan al menos un parametro de movimiento, que depende de una fuerza de manipulacion (Fx, Fz) detectada, en particular al menos de una altura o direccion de la fuerza de manipulacion (Fx, Fz).
7. 7. - Maquina herramienta (10) de acuerdo con la reivindicacion 6, en la que las instrucciones de control comprenden una velocidad de avance definida, que depende de la fuerza de manipulacion (Fx, Fz) detectada.
8. 8. - Maquina herramienta (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 o 7, en la que las instrucciones de control comprenden una direccion de avance, que depende de una componente de direccion de la fuerza de manipulacion (Fx, Fz) detectada.
9. 9. - Maquina herramienta (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 8, en la que la instalacion de control (74) esta configurada para generar instrucciones de control para el desplazamiento del cabezal de husillo (18), que dependen al menos de otro factor de influencia, en particular de una posicion real del cabezal de husillo (18).
10. 10. - Maquina herramienta (10) de acuerdo con la reivindicacion 9, en la que la instalacion de control (74) esta configurada para adaptar la velocidad de avance del cabezal de husillo (18) o detener el avance del cabezal de husillo (18), cuando el cabezal de husillo (18) penetra durante el avance en una zona (106, 108, 112) definida.
11. 11. - Maquina herramienta (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la manivela (30) esta configurada como mango de mando y en la que la manivela (30) presenta una zona de deteccion (94), que es deformable elasticamente y en particular presenta una alta rigidez, y en la que el al menos un registrador (96) esta aplicado en la zona de deteccion (94).
12. 12. - Maquina herramienta (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que a la manivela (30) esta asociado un conmutador de activacion (90).
13. 13. - Maquina herramienta (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la instalacion de control (74) esta configurada, ademas, para generar en funcion de al menos un factor de influencia un mensaje de reconocimiento tactil selectivo en la manivela (30).
14. 14. - Maquina herramienta (10) de acuerdo con la reivindicacion 13, en la que el mensaje de reconocimiento tactil es generado a traves de la menos un generador de vibraciones (116), que esta colocado en la manivela (30), o a traves de un impulso de movimiento en el accionamiento de avance (70, 72) del cabezal de husillo (18).
15. 15. - Procedimiento para el posicionamiento de una cabezal de husillo (18) de una maquina herramienta (10) para la mecanizacion de piezas de trabajo, en particular de una maquina rectificadora, en al menos un modo de funcionamiento, con las siguientes etapas:

    - deteccion de actuaciones sobre una manivela (30), en el que la manivela (30) esta clocada en el cabezal de

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    husillo (18), y en el que las actuaciones presentan al menos una informacion de direccion o una informacion de fuerza,

    - generacion de instrucciones de control para la activacion de un accionamiento de avance (70, 72) teniendo en cuenta parametros de movimientos, que son seleccionados en funcion de las actuaciones detectadas, y

    5 - desplazamiento del cabezal de husillo (18) con el accionamiento de avance (70, 72) teniendo en cuenta las

    instrucciones de control, en el que el accionamiento de avance (70, 72) esta configurado para desplazar con motor de manera definida el husillo de avance (18) con relacion a un soporte de la pieza de trabajo (22).

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