ES2630320T3 - Soporte de herramienta instrumentado y portaherramientas asociado - Google Patents

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Abstract

Soporte de herramienta (1) de una máquina-herramienta apto para recibir una plaquita de corte (5) para el mecanizado de una pieza, que comprende por una parte, al menos un captador (7) apto para determinar un parámetro representativo de una acción de corte entre una pieza a mecanizar y una plaquita de corte (5) y por otra parte, una caja de servicio (9) conectada eléctricamente con el captador (7) y que comprende una batería (17) y un circuito impreso (19) alimentado con corriente por la indicada batería (17), llevando el indicado circuito impreso (19) al menos en parte una unidad de transmisión por radio (11), estando el soporte de herramienta caracterizado por que la caja (9) está formada por un fondo (21) y por una tapa (23) separables, y por que la batería (17) está soportada por la tapa (23) y el circuito impreso (19) por el fondo (21) o viceversa.

Description

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DESCRIPCION
Soporte de herramienta instrumentado y portaherramientas asociado
La presente invencion se refiere a un soporte de herramienta instrumentado tal como un porta-plaquita o portaherramienta, destinado para ser montado en una maquina-herramienta y apto para recibir una plaquita de corte para el mecanizado de una pieza.
El aumento de la productividad, los requerimientos de calidad del mecanizado relacionados por ejemplo, con el estado superficial de las piezas mecanizadas, asf como la evolucion de los materiales de las piezas a mecanizar, necesitan la constante evolucion de los procedimientos de mecanizado. Con el fin de conseguir los nuevos criterios de rendimientos requeridos, procedimientos de mecanizado que tratan de optimizar las condiciones de corte han sido desarrollados. Asf, se conoce el concepto industrial de par herramienta - materia (COM) definido por la norma NFE 66-520 para la seleccion de los parametros de entrada de corte tales como el avance, la profundidad de corte, la amplitud de paso o la velocidad de corte de las herramientas en la materia a mecanizar. Esta norma preconiza que las condiciones de mecanizado son adecuadas para un par de herramienta - materia mecanizada, al lubricante utilizado, y que un estudio de la evolucion de parametros de salida de corte, tales como las vibraciones, la temperatura de las herramientas, la forma de las virutas, las fuerzas de corte o la potencia consumida por el husillo de la maquina-herramienta, permita la determinacion de un ambito de utilizacion optimo en terminos de margenes de avance y de velocidades de corte de las herramientas en la materia a mecanizar. Se tiene interes por consiguiente mas precisamente por la instrumentacion de las maquinas-herramientas para la vigilancia de los parametros de salida de corte, por medio de la medicion de parametros representativos de una accion de corte.
Se conoce ya por el documento FR 2.922.131 o FR 2.922.129 a nombre de la Firma solicitante herramientas instrumentadas con captadores para la medicion en curso de mecanizado, de parametros representativos de una accion de corte.
Sin embargo, cuando los utiles estan montados en los portaherramientas, estos no son siempre faciles de instrumentar y de utilizar debido a conexiones electricas del captador, y particularmente para la sustitucion de un captador que falla, sobre todo si los portaherramientas estan montados en una torreta rotativa o un husillo.
Para paliar este inconveniente, la Firma solicitante ha propuesto en el documento FR 2.922.130 un portaherramientas equipado con medios de transmision inalambricos con el fin de evitar cables que se encuentran a lo largo de la maquina-herramienta.
En este caso, es preciso prever una caja que contenga por ejemplo una alimentacion autonoma en forma de una batena por ejemplo recargable, un circuito impreso con diversos componentes particularmente para el tratamiento o pretratamiento de senales que procedan de uno o de varios captadores y para la transmision inalambrica de datos a un receptor asociado.
Una caja de este tipo se instala generalmente en la maquina-herramienta y esta sometida a numerosas tensiones medio ambientales, particularmente polvos, aceites y vibraciones.
Ademas, habfa sido previsto instalar la batena en la tarjeta de circuito impreso para una mayor compacidad.
Sin embargo, si la batena presenta en la tarjeta de circuito impreso una cierta holgura en su alojamiento, a fuerza de las vibraciones a las cuales esta sometida, las conexiones electricas se alteran y pueden producirse fallos.
Ademas, dado que la masa de batena es importante con relacion a la masa de la tarjeta de circuito impreso, las vibraciones repetidas someten la tarjeta de circuito impreso mecanicamente a dura prueba que puede conducir a la rotura de algunos elementos y/o pistas de conexion y a flexiones importantes. Esto es por consiguiente fuente de fallos potenciales a largo plazo que convienen evitar.
Para paliar al menos parcialmente los inconvenientes anteriormente citados, la invencion trata de proponer un soporte de herramienta con una caja de alimentacion y de tratamiento mejorado.
A este respecto, la invencion tiene por objeto un soporte de herramienta tal como se ha definido en la reivindicacion 1.
La batena esta por consiguiente alejada del circuito impreso de manera que aisle mecanicamente la batena del circuito impreso con el fin de que no existan interacciones mecanicas entre estos dos elementos debido a las vibraciones que experimenta la caja. La caja de servicio es asf mas robusta y mejor adaptada a las condiciones medio ambientales a las cuales esta expuesta, en particular en terminos de vibraciones.
El soporte de herramienta segun la invencion puede ademas presentar uno o varios de los aspectos siguientes, tomados solos o en combinacion.
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El soporte de herramienta puede comprender ademas una junta interpuesta entre la tapa y el fondo.
Segun un aspecto, la batena se sujeta contra la superficie interna de la tapa por un elemento de fijacion.
Este elemento de fijacion comprende por ejemplo una barra fijada contra la superficie interna de la tapa, cogiendo la batena en forma de sandwich entre la tapa y la barra.
Segun otro aspecto, el soporte de herramienta comprende un material elastico interpuesto entre el elemento de fijacion y la batena por un lado y entre la batena y la superficie interna de la tapa por otro lado.
El material elastico es por ejemplo una espuma o un compuesto siliconado.
Segun aun otro aspecto, unos bloques estan dispuestos en el fondo de la caja, sobre los cuales va montada la tarjeta de circuito impreso.
El soporte de herramienta esta por ejemplo formado por un porta-plaquita destinado para ser montado en un portaherramienta de una maquina-herramienta y apto para recibir la plaquita de corte.
La invencion tiene igualmente por objeto un portaherramienta destinado para ser montado en una maquina- herramienta, caracterizado por que comprende un soporte de herramienta tal como el anteriormente descrito, comprendiendo el soporte de herramienta una plaquita de corte.
Otras ventajas y caractensticas apareceran con la lectura de la descripcion de la invencion, asf como por los dibujos adjuntos en los cuales:
- La figura 1 muestra una vista esquematica en perspectiva de un portaherramienta segun la invencion, destinado para ser montado en una maquina-herramienta (no representada), tal como un torno para perfilar o un centro de mecanizado,
- La figura 2 muestra una vista esquematica en perspectiva fragmentada de una caja de servicio,
- La figura 3 muestra la caja de la figura 2 en estado abierto,
- La figura 4 muestra la caja de las figuras 2 y 3 segun una vista en seccion transversal IV-IV en el estado cerrado,
- La figura 5 muestra la caja de las figuras 2 y 3 segun una vista en seccion longitudinal V-V en el estado cerrado.
En las figuras, los elementos identicos se identifican mediante las mismas referencias.
La figura 1 ilustra un portaherramienta 1 destinado para ser montado en una maquina-herramienta (no representada), tal como un torno de perfilado o un centro de mecanizado.
El portaherramienta 1 comprende un porta-plaquita 3 intercambiable, apto para recibir una plaquita de corte 5 para el mecanizado de una pieza.
El porta-plaquita 3 permite cambiar facilmente la plaquita cortante 5 cuando esta esta gastada o inadaptada sin tener que cambiar el conjunto portaherramienta 1 completo.
La plaquita de corte 5 que presenta en este ejemplo una forma rombica, es de preferencia de material sinterizado (carburo o ceramica).
La plaquita 5 esta soportada y sujeta fijada al porta-plaquita 3 correspondiente mediante un montaje amovible clasico.
Se designa el porta-plaquita 3 o el portaherramienta 1 como el soporte de herramienta.
Se comprende por consiguiente que el soporte de herramienta esta formado por un porta-plaquita 3 destinado para ser montado en un portaherramienta de una maquina-herramienta y apto para recibir la plaquita de corte 5.
El soporte de herramienta 3 comprende ademas uno o varios captadores 7 apto para determinar uno o varios parametros representativos de una accion de corte entre una pieza a mecanizar y una plaquita de corte 5.
Como ejemplo de captadores 7, se pueden citar por ejemplo un calibre de tension, un captador de medicion vibratorio, un captador de temperatura, un acelerometro, etc.
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Estos captadores pueden colocarse contra el soporte de herramienta 3 o entonces integrarse en un alojamiento 8 previsto a este efecto en el interior del soporte de herramienta 3, proximo a la plaquita de corte 5.
El o los captadores 7 estan conectados electricamente por cables 10 a una caja 9 de servicio que esta destinada para fijarse sobre la maquina-herramienta (no representada), por ejemplo sobre una torreta.
La caja de servicio 9 incluye una unidad de transmision por radio 11 configurada para comunicar por ondas de radio 12 con un emisor/receptor 13 situado a distancia de la maquina-herramienta y conectado con una unidad de tratamiento distante 15, por ejemplo un ordenador, que sirve para explotar los parametros medidos por los captadores 7.
Se hace ahora referencia a las figuras 2 a 5 que muestran la caja de servicio 9 en detalle.
La caja de servicio 9 comprende una batena 17 de preferencia recargable y un circuito impreso 19 alimentado con corriente por la indicada batena 17 (la conexion electrica, por ejemplo por cables electricos entre la batena 17 y el circuito impreso 19, no esta representada en las figuras).
El circuito impreso 19 lleva diversos componentes electricos y electronicos como por ejemplo una unidad 20 de tratamiento o de pretratamiento de las senales procedentes de los captadores 7 por ejemplo con procesadores, al menos en parte la unidad de transmision por radio 11 con por ejemplo una antena 11A de emision y de recepcion.
Como se puede apreciar en la figura 3, la caja 9 esta formada por un fondo 21 y por una tapa 23 separables una de la otra.
La batena 17 esta soportada por la tapa 23 y el circuito impreso por el fondo 21.
De este modo, la batena 17 se encuentra alejada del circuito impreso 19 con el fin de aislar mecanicamente la batena 17 del circuito impreso 19 con el fin de que no existan interacciones mecanicas entre estos dos elementos debido a las vibraciones que experimente la caja 9.
Bien entendido, segun una variante no representada, se puede prever que la batena 17 este soportada por el fondo 21 y el circuito impreso por la tapa 23 sin apartarse del marco de la presente invencion.
Este aislamiento mecanico entre la batena 17 y el circuito impreso 19 esta reforzado por una junta de estanqueidad interpuesta 25 entre la tapa 23 y el fondo 21. Esta junta de estanqueidad tiene a la vez la funcion de impedir la entrada de cualquier lfquido como el aceite, o polvo, pero forma tambien un elemento de amortiguamiento entre la tapa 23 y el fondo 21.
Como se puede apreciar bien en las figuras 4 y 6, la batena 17 se sujeta contra la superficie interna 27 de la tapa 23 por un elemento de fijacion 29 como por ejemplo una barra 31 fijada mediante atornillado contra la superficie interna 27 de la tapa 23 y cogiendo la batena 17 en forma de sandwich entre la tapa 23 y la barra 31.
Para debilitar mas las vibraciones a nivel de la batena 17 un material elastico 33 esta interpuesto entre el elemento de fijacion 29 y la batena 17 por una parte y entre la batena 17 y la superficie interna 27 de la tapa 23 por otra parte.
El material elastico 33 es por ejemplo una espuma o un compuesto siiliconado en forma de banda pegada por una parte sobre la superficie interna 27 de la tapa 23 y por otra parte sobre la barra de fijacion 31.
Como se puede apreciar en las figuras 2, 4 y 5, el fondo 21 presenta en cada esquina un bloque 35 que permite un posicionamiento preciso de la tarjeta de circuito impreso manteniendola alejada del fondo.
Por otro lado, prensaestopas 37 permiten el paso estanco de los cables procedentes de los captadores 9 al interior de la caja.
Indicadores luminosos 39 conectados con la tarjeta de circuito impreso 19 permiten indicar a un operario el estado de funcionamiento de la caja 9.
Se comprende por consiguiente que la batena 17 y el circuito impreso 19 estan separados mecanicamente con el fin de prevenir cualquier interaccion nefasta debida a las vibraciones, lo cual alarga la fiabilidad del circuito impreso 19 y la duracion de la batena 17.

Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. Soporte de herramienta (1) de una maquina-herramienta apto para recibir una plaquita de corte (5) para el mecanizado de una pieza, que comprende por una parte, al menos un captador (7) apto para determinar un parametro representativo de una accion de corte entre una pieza a mecanizar y una plaquita de corte (5) y por otra parte, una caja de servicio (9) conectada electricamente con el captador (7) y que comprende una batena (17) y un circuito impreso (19) alimentado con corriente por la indicada batena (17), llevando el indicado circuito impreso (19) al menos en parte una unidad de transmision por radio (11), estando el soporte de herramienta caracterizado por que la caja (9) esta formada por un fondo (21) y por una tapa (23) separables, y por que la batena (17) esta soportada por la tapa (23) y el circuito impreso (19) por el fondo (21) o viceversa.
  2. 2. Soporte de herramienta segun la reivindicacion 1, caracterizado por que comprende ademas una junta (25) interpuesta entre la tapa (23) y el fondo (21).
  3. 3. Soporte de herramienta segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que la batena (17) se sujeta contra la superficie interna (27) de la tapa (23) por un elemento de fijacion (29).
  4. 4. Soporte de herramienta segun la reivindicacion 3, caracterizado porque el elemento de fijacion (29) comprende una barra (31) fijada contra la superficie interna (27) de la tapa (23) y tomando la batena (17) en sandwich entre la tapa (23) y la barra (31).
  5. 5. Soporte de herramienta segun la reivindicacion 3 o 4, caracterizado por que comprende un material elastico (33) interpuesto entre el elemento de fijacion (29) y la batena (17) por una parte y entre la batena (17) y la superficie interna (27) de la tapa (23) por otra parte.
  6. 6. Soporte de herramienta segun la reivindicacion 5, caracterizado por que el material elastico (33) es una espuma o un compuesto siliconado.
  7. 7. Soporte de herramienta segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que comprende bloques (35) dispuestos sobre el fondo (21) de la caja (9) y sobre los cuales esta montada la tarjeta de circuito impreso (19).
  8. 8. Soporte de herramienta segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que esta formado por un porta-plaquita destinado para ser montado en un portaherramienta de una maquina- herramienta y apto para recibir la plaquita de corte (5).
  9. 9. Portaherramienta destinado para ser montado en una maquina-herramienta, caracterizado por que comprende un soporte de herramienta (1) segun la reivindicacion 8, comprendiendo el soporte de herramienta una plaquita de corte (5).
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