ES2713974T3

ES2713974T3 - Centro de mecanizado de 5 ejes con módulo encolador

Info

Publication number: ES2713974T3
Application number: ES10193447T
Authority: ES
Inventors: Hartmut Amos
Original assignee: Homag GmbH
Current assignee: Homag GmbH
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2019-05-24
Anticipated expiration: 2030-12-02
Also published as: EP2332718B1; DE202009016509U1; EP2332718A3; EP2332718A2; PL2332718T3

Abstract

Centro de mecanizado (1) para mecanizar piezas de trabajo (10) en forma de placa, que están compuestas preferiblemente, al menos por secciones, de madera, materiales derivados de la madera, plástico o similares, con un módulo encolador (3) que puede cambiarse y que puede colocarse en un cabezal de 5 ejes (2) para encolar un material de canto (8) en una superficie estrecha (12) de la pieza de trabajo (10) en forma de placa.

Description

DESCRIPCION

Centro de mecanizado de 5 ejes con modulo encolador

Campo tecnico

La presente invencion se refiere a un centro de mecanizado con un modulo encolador para el mecanizado de piezas de trabajo en forma de placa, en particular de madera o materiales derivados de la madera.

Estado de la tecnica

Los centros de mecanizado para el mecanizado de piezas de trabajo en forma de placa, en particular de madera o materiales derivados de la madera, presentan con frecuencia un modulo encolador para encolar un material de canto en una superficie estrecha de la pieza de trabajo. De este modo puede combinarse un mecanizado con arranque de virutas, por ejemplo, de un canto de la pieza de trabajo con un encolado del material de canto, de modo que no es necesaria una nueva sujecion de la pieza de trabajo en una maquina de encolado de cantos independiente. Para los modulos encoladores se utilizan diferentes tecnicas, por ejemplo, se aplica cola por medio de rodillos sobre una superficie estrecha de pieza de trabajo y a continuacion se coloca material de canto sobre la superficie estrecha de pieza de trabajo y entonces, por ejemplo, utilizando rodillos de presion se presiona contra la superficie estrecha de pieza de trabajo. Un endurecimiento posterior de la cola posibilita un asiento firme del material de canto. El material que sobresale mas alla de la superficie estrecha de pieza de trabajo se separa entonces a menudo en una etapa de trabajo adicional. Otros modulos encoladores trabajan con un laser para irradiar y reblandecer un recubrimiento del material de canto, para conseguir una union firme entre el material de canto y la superficie estrecha de pieza de trabajo.

Centros de mecanizado con modulo encolador se conocen, por ejemplo, por el documento DE 102005018885 B3 y el documento EP 0728561 A1.

En los modulos encoladores conocidos se recorren superficies estrechas de pieza de trabajo, que no discurren en perpendicular a la extension plana de la pieza de trabajo, o bien por medio de rodillos dispuestos de manera inclinada o, en el caso de cantos circundantes, por ejemplo, por medio de rodillos conicos para presionar el material de canto. Estos modulos encoladores estan fijados en cuanto a la geometna de pieza de trabajo y requieren un alto esfuerzo de reequipamiento en el caso de un cambio de producto y una geometna de cantos modificada.

Ademas, se utilizan modulos encoladores con ejes de pivotado controlados, que posibilitan una inclinacion de manera correspondiente al angulo de inclinacion de la superficie estrecha de pieza de trabajo con respecto a la extension plana de la pieza de trabajo. Tales modulos encoladores requieren una conexion compleja desde el punto de vista de la tecnica de control e interfaces electricas.

Ademas, el documento EP 1777048 A1 da a conocer un centro de mecanizado para mecanizar piezas de trabajo en forma de placa con un modulo encolador para encolar un material de canto en una superficie estrecha de la pieza de trabajo en forma de placa, asf como con un cabezal de 5 ejes.

Exposicion de la invencion

La invencion se basa en el objetivo de crear un centro de mecanizado con modulo encolador, que tambien sea adecuado para el mecanizado de superficies estrechas de pieza de trabajo inclinadas con respecto a una extension plana de la pieza de trabajo y circundantes y pueda integrarse de manera sencilla desde el punto de vista de la tecnica de control, en particular al funcionar sin interfaz electrica entre el centro de mecanizado y el modulo encolador.

Este objetivo se alcanza mediante las caractensticas descritas en la reivindicacion 1. Ejemplos de realizacion ventajosos adicionales se describen en las reivindicaciones dependientes.

Un centro de mecanizado segun la invencion para mecanizar piezas de trabajo en forma de placa, que estan compuestas preferiblemente, al menos por secciones, de madera, materiales derivados de la madera, plastico o similares, esta configurado como centro de mecanizado de 5 ejes. Un centro de mecanizado de 5 ejes de este tipo presenta un cabezal de 5 ejes, que puede desplazarse en el centro de mecanizado a lo largo de tres ejes de traslacion dispuestos por regla general de manera ortogonal entre sf y que presenta adicionalmente dos ejes de rotacion. Este cabezal de 5 ejes puede alojar el modulo encolador de manera analoga a una herramienta. La cinematica de 5 ejes posibilita la colocacion del modulo encolador a traves de los tres ejes de traslacion en el espacio y la colocacion por medio de los dos ejes de traslacion en una inclinacion seleccionable con respecto a la extension plana de la pieza de trabajo. De este modo puede guiarse el modulo encolador tambien a lo largo de superficies estrechas de pieza de trabajo que no discurren linealmente e inclinadas con respecto a la extension plana de la pieza de trabajo, para encolar en las mismas material de canto. Mediante la utilizacion de la cinematica de 5 ejes no tiene que preverse para ello en el modulo encolador ningun eje de pivotado adicional que deba controlarse, con lo que puede prescindirse de una interfaz electrica o de tecnica de control del modulo encolador. De este modo puede cambiarse el modulo encolador de manera especialmente sencilla. El modulo encolador puede cambiarse de manera automatizada como una herramienta normal, sin que tengan que unirse conexiones electricas. Unicamente puede preverse una interfaz neumatica, tal como esta ya disponible de manera estandarizada, para poner a disposicion un abastecimiento de energfa para el modulo encolador.

Segun una forma de realizacion preferida, se preve un cabezal de 5 ejes de cardan. Los cabezas de 5 ejes de cardan ofrecen la ventaja de que requieren poco espacio constructivo y ofrecen mas margen de movimiento.

Segun una forma de realizacion preferida adicional, se preve un cabezal de 5 ejes cartesiano. Una ventaja del cabezal de 5 ejes cartesiano radica en su sencilla capacidad de programacion debido a la suspension cartesiana. Dado que en un cabezal de 5 ejes cartesiano durante un giro del primer eje de giro (eje A) no se vana la orientacion del modulo encolador con respecto al sistema de ejes ortogonales (eje X, Y, Z) de la maquina, cuando el eje A discurre en paralelo al sentido de encolado, el modulo encolador puede continuar guiandose en una posicion angular que permanece igual con respecto a la superficie estrecha de pieza de trabajo.

Preferiblemente, el modulo encolador esta equipado con un recipiente de cola aislado termicamente para almacenar la cola. De este modo puede mantenerse cola que debe procesarse en caliente a una temperatura de mecanizado deseada. Preferiblemente, el modulo encolador puede presentar ademas un modulo calentador, para calentar la cola para su aplicacion sobre el material de canto y/o la superficie estrecha. El modulo calentador necesita energfa para el calentamiento de la cola. Esta energfa puede ponerse a disposicion de diferentes maneras. Por ejemplo, el modulo calentador puede transformar aire comprimido por medio de una turbina pequena y de un generador en energfa electrica, por medio de la que se hace funcionar el modulo calentador. Igualmente, el generador puede accionarse mediante el husillo del cabezal de 5 ejes o una masa, que se desplaza durante el aceleramiento del cabezal de 5 ejes, y cuyo movimiento se transmite por medio de un mecanismo adecuado al generador. Una posibilidad adicional consiste en una transmision de energfa sin contacto al modulo calentador por medio de rayos de luz, por ejemplo, en forma de un rayo laser. Ademas se encuentra en el sentido de la presente invencion, que el modulo calentador genere calor mediante una reaccion qmmica de una o varias sustancias. Por ejemplo, una bombona de gas convencional con gas puede como fuente de energfa del modulo calentador. De ese modo puede tener lugar un calentamiento de la cola hasta la temperatura de trabajo deseada sin una interfaz electrica.

Segun una forma de realizacion preferida, una unidad de suministro para el material de canto puede accionarse mediante una intervencion del modulo encolador con la pieza de trabajo y el movimiento relativo entre la pieza de trabajo y el modulo encolador. Para ello se utiliza preferiblemente un rodillo de friccion, que rueda sobre la pieza de trabajo. Tambien en el caso de la ausencia de una interfaz electrica y de motores electricos correspondientes en el modulo encolador, de esta manera puede conseguirse un suministro activo de material de canto. La energfa para ello se obtiene mecanicamente del movimiento relativo entre la pieza de trabajo y el modulo encolador a traves de un rodillo que rueda sobre la pieza de trabajo y una conversion mecanica adecuada.

Por medio de la presente invencion es posible equipar de manera sencilla diferentes tipos de fresadoras tupf con modulos encoladores de cantos y ampliarlas asf para dar centros de mecanizado. Una ventaja adicional consiste en la posibilidad de dotar de material de canto con el centro de mecanizado segun la invencion superficies estrechas de pieza de trabajo, que no estan dispuestas en perpendicular a la extension plana de la pieza de trabajo.

Breve descripcion de los dibujos

De las figuras muestran:

la figura 1 una representacion en perspectiva de un fragmento de un centro de mecanizado de 5 ejes con un modulo encolador en un cabezal de 5 ejes de cardan;

la figura 2 una representacion en perspectiva de un fragmento de un centro de mecanizado de 5 ejes con un modulo encolador en un cabezal de 5 ejes de cartesiano;

la figura 3 dos representaciones en perspectiva de un modulo encolador en un cabezal de 5 ejes cartesiano de un centro de mecanizado de 5 ejes segun el ejemplo de realizacion de la figura 2. Descripcion detallada de formas de realizacion preferidas

La invencion se explicara a continuacion mas detalladamente mediante ejemplos de realizacion haciendo referencia a las figuras adjuntas de los dibujos. En las figuras, los mismos signos de referencia designan componentes iguales o con la misma funcion, siempre que no se indique lo contrario.

La figura 1 muestra una representacion en perspectiva de un fragmento de un centro de mecanizado 1 de 5 ejes con un modulo encolador 3 en un cabezal de 5 ejes 2 de cardan. El cabezal de 5 ejes 2 posibilita el pivotado del modulo encolador con respecto a dos ejes de rotacion. Ademas, puede moverse en tres direcciones de traslacion en el espacio. Los ejes de traslacion no estan representados. El modulo encolador 3 presenta una unidad de suministro 9, con la que se aplica material de canto 8, en este caso en forma de banda, sobre una superficie estrecha 12 de una pieza de trabajo 10. El modulo encolador 3 presenta ademas un recipiente de cola 6 con cola 5, que se aplica sobre la superficie estrecha 12 de la pieza de trabajo 10 antes de aplicar el material de canto 8, para colocar el material de canto 8 en la superficie estrecha 12 de la pieza de trabajo 10. Un modulo calentador 4 esta previsto en el modulo encolador 3, para calentar la cola 5 hasta su temperatura de trabajo. Igualmente es posible suministrar cola 5 a traves de un conducto de suministro externo (no representado) al modulo encolador. Un rodillo de friccion 11 esta previsto en el modulo encolador, que en el caso de un desplazamiento relativo del modulo encolador 3 con respecto a la pieza de trabajo 10 puede rodar sobre la pieza de trabajo 10 y puede accionar la unidad de suministro 9.

La figura 2 muestra una representacion en perspectiva de un fragmento de un centro de mecanizado 1 de 5 ejes con un modulo encolador 3 en un cabezal de 5 ejes 2 cartesiano. La disposicion corresponde esencialmente a la de la figura 1, sin embargo en este caso se utiliza un cabezal de 5 ejes cartesiano. El eje de pivotado A del cabezal de 5 ejes 2 cartesiano esta orientado en paralelo al sentido F de encolado del modulo encolador 3. De este modo es posible continuar guiando el modulo encolador 3 segun la evolucion del contorno de la superficie estrecha 12 de pieza de trabajo, tambien cuando se hace pivotar el eje A fuera de la posicion perpendicular. De este modo es posible mecanizar superficies estrechas 12 de pieza de trabajo, que no estan dispuestas de manera ortogonal con respecto a la extension plana de la pieza de trabajo 10.

La figura 3 muestra dos representaciones en perspectiva de un modulo encolador 3 en un cabezal de 5 ejes 2 cartesiano de un centro de mecanizado 1 de 5 ejes segun el ejemplo de realizacion de la figura 2. La representacion izquierda y derecha se diferencian unicamente por su angulo de vision. Como en la figura 2, el sentido F de encolado y la direccion del eje A discurren en paralelo entre sf. En la representacion izquierda, los ejes A y F discurren de arriba a la izquierda abajo a la derecha y en la representacion derecha en vertical al interior del plano de dibujo. En la representacion derecha puede reconocerse bien que un pivotado con respecto a un eje A que discurre en paralelo al sentido F de encolado tiene como consecuencia una inclinacion del modulo encolador 3 con respecto a la pieza de trabajo 10.

Aunque la presente invencion se ha descrito en el presente documento mediante ejemplos de realizacion preferidos, no esta limitada a los mismos, sino que puede modificarse de multiples maneras.

Lista de) signos de referencia

1 centro de mecanizado de 5 ejes

2 cabezal de 5 ejes

3 modulo encolador

4 modulo calentador

5 cola

6 recipiente de cola

8 material de canto

9 unidad de suministro

10 pieza de trabajo

11 rodillo de friccion

12 superficie estrecha

A eje A

F sentido de encolado

Claims

REIVINDICACIONES

1. Centro de mecanizado (1) para mecanizar piezas de trabajo (10) en forma de placa, que estan compuestas preferiblemente, al menos por secciones, de madera, materiales derivados de la madera, plastico o similares, con un modulo encolador (3) que puede cambiarse y que puede colocarse en un cabezal de 5 ejes (2) para encolar un material de canto (8) en una superficie estrecha (12) de la pieza de trabajo (10) en forma de placa.

2. Centro de mecanizado (1) segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el modulo encolador (3) puede conectarse sin interfaz electrica al centro de mecanizado (1).

3. Centro de mecanizado (1) segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque el centro de mecanizado (1) presenta un cabezal de 5 ejes (2) de cardan.

4. Centro de mecanizado (1) segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque el centro de mecanizado (1) presenta un cabezal de 5 ejes (2) cartesiano.

5. Centro de mecanizado (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material de canto (8) se suministra como banda.

6. Centro de mecanizado (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el modulo encolador (3) presenta un modulo calentador (4), para llevar cola (5) para su aplicacion sobre el material de canto (8) y/o la superficie estrecha (12) hasta la temperatura de funcionamiento y mantenerla en la misma.

7. Centro de mecanizado (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el modulo encolador (3) presenta un recipiente de cola (6) aislado termicamente para almacenar la cola (5).

8. Centro de mecanizado (1) segun la reivindicacion 6 o 7, caracterizado porque el modulo calentador (4) obtiene energfa electrica de aire comprimido por medio de un generador, se transmite energfa sin contacto, por ejemplo, por medio de un rayo laser al modulo calentador (4) o el modulo calentador obtiene energfa termica a partir de una reaccion qmmica.

9. Centro de mecanizado (1) segun una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque el modulo calentador (4) obtiene energfa de un movimiento del cabezal de 5 ejes (2) o del giro del husillo.

10. Centro de mecanizado (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque esta previsto un conducto de suministro, a traves del que puede suministrarse la cola (5) precalentada al modulo encolador (3).

11. Centro de mecanizado (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una unidad de suministro (9) para el material de canto (8) puede accionarse mediante una intervencion del modulo encolador (3) con la pieza de trabajo (10) y el movimiento relativo entre la pieza de trabajo (10) y el modulo encolador (3).

12. Centro de mecanizado (1) segun la reivindicacion 11, caracterizado porque la unidad de suministro (9) presenta un rodillo de friccion (11) para rodar sobre la pieza de trabajo (10) y accionar la unidad de suministro (9).

13. Centro de mecanizado (1) segun la reivindicacion 10, caracterizado porque la unidad de suministro (9) se acciona mediante el giro del husillo.