ES2893462T3 - Sistema de mecanizado y método de mecanizado - Google Patents

Abstract

Un sistema de mecanizado (1) que comprende: una unidad de mecanizado (20) configurada para mecanizar un borde superior y un borde inferior de una pieza (2) similar a una plancha sujeta en una orientación horizontal; y un aparato de movimiento (30) configurado para mover la unidad de mecanizado; la unidad de mecanizado (20) que comprende una herramienta giratoria (25) configurada para girar alrededor de un eje en una dirección vertical y mecanizar la pieza, un miembro de apoyo de superficie superior (271) configurado para ser apoyado contra una superficie superior de la pieza cuando se mecaniza la pieza por la herramienta giratoria, un miembro de apoyo de cara final (254, 255) configurado para ser apoyado contra una cara final de la pieza entre el borde superior y el borde inferior cuando se mecaniza la pieza por la herramienta giratoria y una unidad de movimiento vertical (26) configurada para cambiar una posición del miembro de apoyo de superficie superior en la dirección vertical con respecto a la herramienta giratoria y la herramienta giratoria (25) que comprende un cuerpo principal de parte de mecanizado (251), una primera parte de mecanizado (252) proporcionada en un lado inferior del cuerpo principal de parte de mecanizado y configurada para mecanizar el borde superior de la pieza y una segunda parte de mecanizado (253) proporcionada en un lado superior del cuerpo principal de parte de mecanizado y configurada para mecanizar el borde inferior de la pieza, caracterizado por que el miembro de apoyo de superficie superior (271) es un miembro que incluye un agujero como parte de inserción (271b) dentro del que se inserta la herramienta giratoria, el miembro de apoyo de superficie superior (271) incluye una parte de apoyo anular (271a) que rodea el agujero y apoyada contra la superficie superior de la pieza y la parte de apoyo anular (271a) se proyecta hacia abajo desde una superficie inferior del miembro de apoyo de superficie superior (271) y tiene un extremo inferior formado para tener una forma en sección semicircular.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de mecanizado y método de mecanizado

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Campo de la Invención

La presente invención se refiere a un sistema de mecanizado y un método de mecanizado para mecanizar una pieza.

Descripción de la técnica relacionada

Hay propuestos diversos sistemas como sistema de mecanizado que automatiza el mecanizado de una pieza similar a una plancha. Por ejemplo, las patentes japonesas N° 5778792 y 5481919 y el registro de modelo de utilidad japonés N° 2571322 describen sistemas de mecanizado que realizan el biselado del borde de una pieza. La patente japonesa N° 5778792 describe una técnica en la que cuando se realiza el biselado del borde de una pieza similar a una plancha mientras que se mueve una herramienta giratoria, la herramienta giratoria se mueve de manera estable moviendo la herramienta giratoria mientras que se apoya un miembro auxiliar contra la superficie de la pieza similar a una plancha.

En un corte de lámina de acero por una cortadora láser o cortadora de plasma, se genera una estructura irregular (escoria) en la periferia de un borde en un lado de la lámina de acero. En el mecanizado del borde de la pieza con la estructura irregular, si, como se describe en la patente japonesa N° 5778792, la herramienta giratoria se mueve mientras que se apoya el miembro auxiliar contra la superficie de trabajo, el miembro auxiliar puede ser atrapado por la estructura irregular para impedir el movimiento suave de la herramienta giratoria. Además, cuando se mecanizan los bordes en ambos lados de la pieza, el tiempo de mecanizado tiende a ser largo y se desea mecanizar los bordes en ambos lados en poco tiempo.

El documento US 4960 352 A describe una maquina de biselado que comprende una base de guía plana, un eje giratorio que se extiende en ángulos rectos a la base de guía, bordes de corte hacia arriba y hacia abajo unidos al eje giratorio y usados para biselar los respectivos bordes inferior y superior de una pieza de trabajo, una primera guía de rotación situada por encima el borde de corte hacia arriba para estar en contacto con una cara lateral de la pieza de trabajo, una segunda guía de rotación situada por debajo del borde de corte hacia abajo para estar en contacto con la cara lateral de la pieza de trabajo y un mecanismo de ajuste para retener los bordes de corte y la base de guía para el movimiento relativo en la dirección axial del eje giratorio y ajustar las posiciones relativas de los bordes de corte y la base de guía.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona una técnica capaz de mecanizar eficientemente los bordes de ambas superficies de una pieza similar a una plancha.

La presente invención proporciona un sistema de mecanizado como se especifica en las reivindicaciones 1 a 5.

La presente invención proporciona también un método de mecanizado como se especifica en la reivindicación 5.

Características adicionales de la presente invención llegarán a ser evidentes a partir de la siguiente descripción de realizaciones ejemplares con referencia a los dibujos adjuntos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 es una vista en planta de un sistema de mecanizado según una realización de la presente invención;

La Figura 2 es una vista lateral del sistema de mecanizado mostrado en la Figura 1;

La Figura 3 es una vista en perspectiva de un aparato de sujeción, una unidad de mecanizado y un aparato de movimiento;

La Figura 4 es un diagrama de bloques de un aparato de control;

La Figura 5 es una vista explicativa de la operación del sistema de mecanizado mostrado en la Figura 1; La Figura 6 es una vista explicativa de la operación del sistema de mecanizado mostrado en la Figura 1; La Figura 7 es una vista explicativa de la operación del sistema de mecanizado mostrado en la Figura 1; La Figura 8 es una vista explicativa de la operación del sistema de mecanizado mostrado en la Figura 1; La Figura 9 es una vista explicativa de la operación del sistema de mecanizado mostrado en la Figura 1; La Figura 10 es una vista explicativa de la operación del sistema de mecanizado mostrado en la Figura 1;

La Figura 11 es una vista explicativa de la unidad de mecanizado;

La Figura 12 es una vista explicativa de la unidad de mecanizado;

La Figura 13 es una vista en perspectiva de un cuerpo de movimiento vertical;

La Figura 14 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea I-I en la Figura 11;

La Figura 15 es una vista explicativa de un sensor de espesor de plancha;

La Figura 16 es una vista explicativa de la operación de la unidad de mecanizado;

La Figura 17 es una vista explicativa de la operación de la unidad de mecanizado;

La Figura 18 es una vista explicativa de la operación de la unidad de mecanizado;

Las Figuras 19A y 19B son vistas esquemáticas que muestran respectivamente las formas en sección antes y después del biselado del borde inferior de una pieza; y

Las Figuras 20A a 20C son vistas explicativas de otros ejemplos de un miembro de apoyo en superficie superior.

DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES

La Figura 1 es una vista en planta de un sistema de mecanizado 1 según una realización de la presente invención. La Figura 2 es una vista lateral del sistema de mecanizado 1. En las Figuras 1 y 2, las flechas X e Y indican dos direcciones horizontales ortogonales entre sí y una flecha Z indica una dirección vertical. El sistema de mecanizado 1 es un sistema para realizar un biselado (en esta realización, biselado R) de los bordes superior e inferior de una pieza 2 similar a una plancha. La pieza 2 es, por ejemplo, una lámina de acero. El sistema de mecanizado 1 se divide virtualmente entre un área de mecanizado 3, un área de descarga 4 y un área de carga 5. Estas áreas 3 a 5 se disponen en la dirección Y.

El sistema de mecanizado 1 incluye un aparato de sujeción 10, una unidad de mecanizado 20, un aparato de movimiento 30, un aparato de detección 40, unas mesas de colocación 50 y 60 y un aparato de transporte 70. La mesa de colocación 60 se dispone en el área de carga 5 y la pieza 2 no mecanizada se coloca en la mesa de colocación 60. La mesa de colocación 50 se dispone en el área de descarga 4 y la pieza 2 mecanizada se coloca en la mesa de colocación 50.

<Aparato de sujeción 10>

El aparato de sujeción 10 se describirá con referencia a la Figura 3 además de a las Figuras 1 y 2. La Figura 3 es una vista en perspectiva del aparato de sujeción 10, la unidad de mecanizado 20 y el aparato de movimiento 30. Durante el mecanizado, el aparato de sujeción 10 sujeta la pieza 2 en una orientación horizontal. El aparato de sujeción 10 incluye una pluralidad de unidades de sujeción 11a a 11 j y mecanismos de movimiento 12 proporcionados para las unidades de sujeción 11a a 11j respectivas. Cuando se nombran colectivamente a las unidades de sujeción 11a a 11 j o no se indica ninguna unidad de sujeción específica, se hará referencia a ellas simplemente como unidades de sujeción 11 en lo sucesivo.

En esta realización, la pluralidad de unidades de sujeción 11 se dispone en la dirección Y en forma de lazo. Cada unidad de sujeción 11 incluye una parte de cuerpo principal de unidad 111 que se extiende en la dirección X, al menos un miembro de soporte 112 y al menos un cuerpo de mandril 113. En esta realización, cada parte de cuerpo principal de unidad 111 es un miembro con forma de barra que tiene una sección cuadrada. El miembro de soporte 112 y el cuerpo de mandril 113 se proporcionan en la superficie superior de la parte de cuerpo principal de unidad 111.

Cada miembro de soporte 112 se proyecta hacia arriba desde la superficie superior de la parte de cuerpo principal de unidad 111 y, en esta realización, tiene un extremo distal redondeado y una parte de superficie convexa. La pieza 2 se coloca en las partes de superficies convexas de los miembros de soporte 112 y se soporta. Los extremos distales redondeados pueden reducir el daño en la pieza 2. Los cuerpos de mandril 113 sujetan en mandril la pieza 2. En esta realización, cada cuerpo de mandril 113 es un electroimán. No obstante, se pueden usar otros tipos de cuerpos de mandril tales como un mandril de vacío. En esta realización, la sujeción en mandril y la liberación de la sujeción en mandril de los cuerpos de mandril 113 se controlan por cada unidad de sujeción 11.

Los extremos distales de los miembros de soporte 112 y las superficies superiores de los cuerpos de mandril 113 se sitúan casi en el mismo plano horizontal (casi a la misma altura). Cuando los cuerpos de mandril 113 sujetan en mandril la pieza 2 colocada en los miembros de soporte 112, es posible fijar la pieza 2 en una orientación horizontal.

En esta realización, los números de los miembros de soporte 112 y los cuerpos de mandril 113 y sus disposiciones son diferentes para cada unidad de sujeción 11. Por ejemplo, la unidad de sujeción 11a incluye tres miembros de soporte 112 y cuatro cuerpos de mandril 113 pero la unidad de sujeción 11b incluye cinco miembros de soporte 112 y dos cuerpos de mandril 113. La posición de soporte y la posición de mandril son diferentes para cada parte de la pieza 2 cambiando los números de los miembros de soporte 112 y los cuerpos de mandril 113 de la unidad de sujeción 11 y sus disposiciones para cada parte de la pieza 2, haciendo posible por ello soportar y sujetar en mandril la pieza 2 sin irregularidades. Para todas las unidades de sujeción 11, los números de los miembros de soporte 112 y cuerpos de mandril 113 y sus disposiciones pueden ser los mismos, por regla general.

Obsérvese que para las unidades de sujeción 11a, 11d, 11g y 11j, los números de los miembros de soporte 112 y cuerpos de mandril 113 y sus disposiciones son los mismos. Para las unidades de sujeción 11b, 11e y 11h, los números de los miembros de soporte 112 y cuerpos de mandril 113 y sus disposiciones son los mismos. Además, unidades de sujeción 11c, 11f y 11i, los números de los miembros de soporte 112 y cuerpos de mandril 113 y sus disposiciones son los mismos. Disponiendo distributivamente las unidades de sujeción 11 para las cuales los números de los miembros de soporte 112 y cuerpos de mandril 113 y sus disposiciones son los mismos, es posible soportar y sujetar en mandril la pieza 2 sin irregularidades mientras que se disminuyen los tipos de unidades de sujeción 11 para las cuales los números de los miembros de soporte 112 y cuerpos de mandril 113 y sus disposiciones son diferentes.

Cada mecanismo de movimiento 12 mueve cada unidad de sujeción 11 en la dirección Z entre una posición de sujeción y una posición retraída. El mecanismo de movimiento 12 es, por ejemplo, un cilindro accionado eléctricamente o un cilindro de aire, y se controla individualmente. La posición de sujeción es una posición para sujetar la pieza 2. La Figura 2 muestra un caso en el que todas las unidades de sujeción 11 se sitúan en las posiciones de sujeción. En este caso, los extremos distales de todos los miembros de soporte 112 y las superficies superiores de todos los cuerpos de mandril 113 se sitúan casi en el mismo plano horizontal. Por lo tanto, cuando los cuerpos de mandril 113 sujetan en mandril la pieza 2 colocada en los miembros de soporte 112, la pieza 2 se puede fijar en una orientación horizontal. La posición retraída es una posición separada hacia abajo de la posición de sujeción, y una posición en la que la interferencia de una herramienta giratoria 25 (véase la Figura 11 y similares a ser descritas más adelante) de la unidad de mecanizado 20 se evita durante el mecanizado. Las unidades de sujeción 11 se sitúan en las posiciones de sujeción normalmente y se mueven individualmente a las posiciones retraídas solamente cuando sea necesario durante el mecanizado.

Obsérvese que en esta realización los mecanismos de movimiento 12 se proporcionan respectivamente en todas las unidades de sujeción 11 y pueden mover las unidades de sujeción 11 en la dirección vertical. No obstante, no siempre es necesario ser capaz de mover todas las unidades de sujeción, y pueden existir unidades de sujeción fijas. Por ejemplo, como las unidades de sujeción 11a y 11j, la unidad de sujeción situada en la parte final se puede fijar en la posición de sujeción.

<Aparato de movimiento 30>

Con referencia a las Figuras 1 a 3, el aparato de movimiento 30 es un aparato que mueve la unidad de mecanizado 20 a una parte de objetivo de mecanizado de la pieza 2 sujeta por el aparato de sujeción 10. En esta realización, el aparato de movimiento 30 mueve tridimensionalmente la unidad de mecanizado 20 por encima de la pieza 2.

El aparato de movimiento 30 incluye un par de miembros de guía 31 que se extiende en la dirección Y y un cuerpo de movimiento 32. El par de miembros de guía 32 se disponen unos lejos de otros en la dirección X para ser situados en ambas partes laterales del aparato de sujeción 10. En esta realización, el aparato de sujeción 10 y las mesas de colocación 50 y 60 se disponen en la dirección Y, y el par de miembros de guía 31 se extiende en la dirección Y sobre ellos.

El cuerpo de movimiento 32 se coloca sobre el par de miembros de guía 31 y se guía por los miembros de guía 31 para ser móvil en la dirección Y. El cuerpo de movimiento 32 incluye un par de pasadores 321, un par de miembros de columna 322 y un miembro de viga 323 colocado entre el par de miembros de columna 322. Los pasadores 321 se enganchan con los miembros de guía 31 para ser móviles a lo largo de los miembros de guía 31. Los miembros de columna 322 se proporcionan verticales sobre los pasadores 321, respectivamente. El miembro de viga 323 se extiende en la dirección X.

El cuerpo de movimiento 32 se mueve por un mecanismo de accionamiento (no mostrado). Como mecanismo de accionamiento, se pueden adoptar diversos mecanismos de accionamiento tales como un mecanismo de cremallera y piñón, un mecanismo de transmisión por correa y un mecanismo de bola y tornillo. Si se adopta el mecanismo de cremallera y piñón, por ejemplo, se puede fijar un motor con un piñón a uno del par de pasadores 321 y se puede proporcionar una cremallera a lo largo del miembro de guía 31.

El aparato de movimiento 30 incluye un cuerpo de movimiento 33 soportado por el cuerpo de movimiento 32. El cuerpo de movimiento 33 se engancha con el miembro de viga 323 para ser móvil en la dirección X a lo largo del miembro de viga 323. El cuerpo de movimiento 33 se mueve por un mecanismo de accionamiento (no mostrado). Como mecanismo de accionamiento, se pueden adoptar diversos mecanismos de accionamiento tales como un mecanismo de cremallera y piñón, un mecanismo de transmisión por correa y un mecanismo de bola y tornillo. El aparato de movimiento 30 incluye un cuerpo de movimiento 34 soportado por el cuerpo de movimiento 33. El cuerpo de movimiento 34 se engancha con el cuerpo de movimiento 33 para ser móvil en la dirección Z a lo largo del cuerpo de movimiento 33. El cuerpo de movimiento 33 se mueve por un mecanismo de accionamiento (no mostrado). Como mecanismo de accionamiento, se pueden adoptar diversos mecanismos de accionamiento tales como un mecanismo de cremallera y piñón, un mecanismo de transmisión por correa y un mecanismo de bola y tornillo.

La unidad de mecanizado 20 se soporta por el cuerpo de movimiento 34 a través de una viga 35. La unidad de mecanizado 20 se puede mover en la dirección Z por el movimiento del cuerpo de movimiento 34, movido en la dirección X por el movimiento del cuerpo de movimiento 33 y movido en la dirección Y por el movimiento del cuerpo de movimiento 32. También se soporta por la viga 35 un sensor de espesor de plancha 6 que mide el espesor de plancha de la pieza 2.

<Unidad de mecanizado 20>

La unidad de mecanizado 20 se describirá con referencia a las Figuras 11 y 12 además de las Figuras 1 a 3. La Figura 11 es una vista lateral de la unidad de mecanizado 20 y una vista explicativa de la operación de la unidad de mecanizado 20. La Figura 12 es una vista frontal de la unidad de mecanizado 20 y una vista explicativa de la operación de la unidad de mecanizado 20. La unidad de mecanizado 20 es un aparato que corta la pieza 2 mediante la herramienta giratoria 25.

La unidad de mecanizado 20 incluye una plancha de base 21 fijada en la viga 35 y una plancha móvil 22 soportada para ser deslizable en la dirección Z con respecto a la plancha de base 21. La plancha de base 21 y la plancha móvil 22 son miembros similares a una plancha que se extienden en el plano Z-X.

Las planchas de soporte 22a, 22b y 22c están fijadas a la plancha móvil 22. Las planchas de soporte 22a a 33c son miembros similares a una plancha que se extienden en el plano X-Y. La plancha superior 22a soporta las unidades de accionamiento 24 y 26. La unidad de accionamiento 24 es una unidad que gira la herramienta giratoria 25 alrededor del eje en la dirección Z e incluye un motor eléctrico y un desacelerador que decelera la rotación de salida el motor eléctrico. Un eje de salida 24a de la unidad de accionamiento 24 se extiende hacia abajo en la dirección Z a través de una abertura (no mostrada) formada en la plancha de soporte 22a y se conecta a un husillo 23. La plancha de soporte 22b soporta la parte del medio del husillo 23 y la plancha de soporte 22c soporta la parte inferior del husillo 23. La herramienta giratoria 25 se conecta al husillo 23, y la unidad de accionamiento 24, el husillo 23 y la herramienta giratoria 25 se sitúan coaxialmente.

La Figura 14 es una vista en sección tomada a lo largo de una línea I-I en la Figura 11 y muestra la apariencia exterior de la herramienta giratoria 25. La herramienta giratoria 25 incluye un cuerpo principal de parte de mecanizado 251, partes de mecanizado 252 y 253 y miembros de apoyo de cara final 254 y 255.

El cuerpo principal de parte de mecanizado 251 es un miembro de barra axial que se extiende en la dirección Z y gira alrededor del eje en la dirección Z recibiendo la fuerza de accionamiento de la unidad de accionamiento 24 a través del husillo 23. Las partes de mecanizado 252 y 253 incluyen, cada una, una cuchilla que corta la pieza 2 y se fijan al cuerpo principal de parte de mecanizado 251. La parte de mecanizado 252 es una parte que corta el borde superior de la pieza 2 y tiene una forma cónica que se reduce en diámetro hacia abajo. La parte de mecanizado 253 es una parte que corta el borde inferior de la pieza 2 y tiene una forma cónica que se reduce en diámetro hacia arriba. En esta realización, para realizar el biselado R del borde de la pieza 2, las formas en sección de las superficies periféricas de las partes de mecanizado 252 y 253 tienen superficies curvadas.

La parte de mecanizado 252 se proporciona en el lado inferior del cuerpo principal de parte de mecanizado 251 y la parte de mecanizado 253 se proporciona en el lado superior del cuerpo principal de parte de mecanizado 251. Disponiendo, en el lado inferior, la parte de mecanizado 252 que corta el borde superior de la pieza 2 y disponiendo, en el lado superior, la parte de mecanizado 253 que corta el borde inferior de la pieza 2, es posible mecanizar de manera eficiente sucesivamente los bordes superior e inferior de la pieza 2 y acortar la longitud total de la herramienta giratoria 25.

Los miembros de apoyo de cara final 254 y 255 son miembros que están apoyados contra la cara final de la pieza 2 durante el mecanizado de la pieza 2 por la herramienta giratoria 25. Los miembros de apoyo de cara final 254 y 255 son miembros tubulares dentro de los que se inserta el cuerpo principal de parte de mecanizado 251, y se forman partes de apoyo 254a y 255a que se proyectan en una dirección radial en la superficie periférica en el extremo superior del miembro de apoyo de cara final 254 y la superficie periférica en el extremo inferior del miembro de apoyo de cara final 255.

El miembro de apoyo de cara final 254 se sitúa en el lado inferior de la parte de mecanizado 252. Cuando se corta el borde superior de la pieza 2 por la parte de mecanizado 252, la parte de apoyo 254a del miembro de apoyo de cara final 254 se apoya contra la cara final de la pieza 2. Esto puede mantener adecuadamente las profundidades de corte de la parte de mecanizado 252. Las profundidades de corte indican las profundidades de corte en la pieza 2 desde una superficie superior 2a y una cara final 2e (ambas se describirán más adelante) de la pieza 2.

El miembro de apoyo de cara final 255 se sitúa en el lado superior de la parte de mecanizado 253. Cuando se corta el borde inferior de la pieza 2 por la parte de mecanizado 253, la parte de apoyo 255a del miembro de apoyo de cara final 255 se apoya contra la cara final de la pieza 2. Esto puede mantener adecuadamente las profundidades de corte de la parte de mecanizado 253. Las profundidades de corte indican las profundidades de corte en la pieza 2 desde una superficie inferior 2b y la cara final 2e (ambas se describirán más adelante) de la pieza 2.

Obsérvese que un ejemplo de la disposición de los miembros de apoyo de cara final 254 y 255 según esta realización no está limitado a esto. Por ejemplo, en esta realización, los miembros de apoyo de cara final 254 y 255 se proporcionan en la herramienta giratoria 25 pero se pueden proporcionar por separado de la herramienta giratoria 25. En este caso, se puede formar un miembro de apoyo de cara final para el mecanizado del borde superior y para el mecanizado del borde inferior mediante un único miembro.

Con referencia a las Figuras 11 y 12, una unidad de movimiento vertical 26 es una unidad de accionamiento que mueve verticalmente un cuerpo de movimiento vertical 27 e incluye un motor eléctrico. El eje de salida de la unidad de movimiento vertical 26 se conecta a la parte de extremo superior de un tornillo de bola 26a. El tornillo de bola 26a se extiende hacia abajo en la dirección Z a través de una abertura (no mostrada) formada en la plancha de soporte 22a. Una tuerca de bola 26b se engancha con el tornillo de bola 26a. La tuerca de bola 26b se fija al cuerpo de movimiento vertical 27 (más específicamente, una plancha superior 270).

Cuando el tornillo de bola 26a se gira por el accionamiento de la unidad de movimiento vertical 26, la tuerca de bola 26b se mueve en la dirección Z. Como resultado, es posible cambiar la posición del cuerpo de movimiento vertical 27 en la dirección Z con respecto a la herramienta giratoria 25. Los estados ST31 y ST32 en la Figura 11 muestran un ejemplo en el que el cuerpo de movimiento vertical 27 se mueve en la dirección Z. El estado ST32 indica un estado en el que el cuerpo de movimiento vertical 27 se baja más que en el estado ST31 y se cambia la posición del cuerpo de movimiento vertical 27 con respecto a la herramienta giratoria 25.

Obsérvese que en esta realización el cuerpo de movimiento vertical 27 se mueve verticalmente por el mecanismo de tornillo de bola. No obstante, se puede adoptar otro mecanismo tal como un mecanismo de cremallera y piñón.

El cuerpo de movimiento vertical 27 incluye la plancha superior 270, un miembro de apoyo de superficie superior 271 y una pluralidad de miembros de columna 272 que conectan la plancha superior 270 y el miembro de apoyo de superficie superior 271. Se hace además referencia a las Figuras 13 y 14. La Figura 13 es una vista en perspectiva del cuerpo de movimiento vertical 27 cuando se ve desde el lado inferior del miembro de apoyo de superficie superior 271. La Figura 14 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea I-I en la Figura 11.

La plancha superior 270 y el miembro de apoyo de superficie superior 271 son ambos miembros similares a una plancha cuadrada. No obstante, las formas de la plancha superior 270 y el miembro de apoyo de superficie superior 271 no están limitadas al cuadrado y pueden ser circulares. En la parte central de la plancha superior 270, se forma una parte de abertura circular 270a dentro de la que se puede insertar el eje de salida 24a de la unidad de accionamiento 24.

El miembro de apoyo de superficie superior 271 es un miembro que se apoya contra la superficie superior de la pieza 2 cuando se mecaniza la pieza 2 por la herramienta giratoria 25. En la parte central del miembro de apoyo de superficie superior 271, se forma una parte de inserción 271b dentro de la que se inserta la herramienta giratoria 25. En esta realización, la parte de inserción 271b es un agujero circular coaxial con la herramienta giratoria 25. En la periferia de la parte de inserción 271b en la superficie inferior del miembro de apoyo de superficie superior 271, se forma una parte de apoyo anular 271a para rodear la parte de inserción 271b. Esta parte de apoyo 271a se apoya en realidad contra la superficie superior de la pieza 2 cuando se mecaniza la pieza 2 por la herramienta giratoria 25. La parte de apoyo 271a se proyecta hacia abajo desde la superficie inferior del miembro de apoyo de superficie superior 271 y tiene un extremo inferior formado para tener una forma de sección semicircular. Dado que la parte de apoyo 271a es anular, al menos parte de la parte de apoyo 271a se puede apoyar siempre contra la superficie superior de la pieza 2 independientemente de la relación posicional entre la herramienta giratoria 25 y la parte de objetivo de mecanizado. Dado que el extremo distal de la parte de apoyo 271a tiene una superficie curvada, el área de contacto de la parte de apoyo 271a con la superficie superior de la pieza 2 se puede hacer pequeña y se puede reducir la fricción entre la parte de apoyo 271a y la pieza 2. La parte de apoyo 271a también se puede formar como miembro separado desacoplable del cuerpo principal del miembro de apoyo de superficie superior 271. Por ejemplo, si la parte de apoyo 271a se desgasta debido a la fricción con la superficie superior de la pieza 2 y necesita ser sustituida, es posible sustituir solamente la parte de apoyo 271a en lugar de todo el miembro de apoyo de superficie superior 271.

La pluralidad de miembros de columna 272 son miembros que cuelgan el miembro de apoyo de superficie superior 271 para soportarlo. En esta realización se proporcionan cuatro miembros de columna 272. Soportando el miembro de apoyo de superficie superior 271 por la pluralidad de miembros de columna 272, es posible mover verticalmente el miembro de apoyo de superficie superior 271 mientras que se mantiene de manera estable en una orientación horizontal. Cada miembro de columna 272 se inserta dentro de un miembro de tubo 22d proporcionado en la plancha de soporte 22c y el miembro de tubo 22d guía el movimiento del miembro de columna 272 en la dirección Z.

Los cuatro miembros de columna 272 se disponen a una distancia igual del centro de la parte de inserción 271b (es decir, el centro de eje de la herramienta giratoria 25) y a una inclinación angular 0 (90°) igual en la dirección circunferencial alrededor de la parte de inserción 271b (es decir, la herramienta giratoria 25), como se muestra en la Figura 13. Esto hace posible apoyar el miembro de apoyo de superficie superior 271 contra la superficie superior de la pieza 2 de manera más estable.

Obsérvese que se proporcionan los cuatro miembros de columna 272 en esta realización, pero se pueden proporcionar de uno a tres o cinco o más miembros de columna 272. Si se proporcionan dos o más miembros de columna 272, los miembros de columna 272 se pueden disponer a la inclinación angular 0 igual en la dirección circunferencial, similar al ejemplo mostrado en la Figura 13. Si se proporcionan dos miembros de columna, la inclinación angular para la disposición es 180°. Si se proporcionan tres miembros de columna, la inclinación angular para la disposición es 120°.

Con referencia a la Figura 12, la plancha de base 21 está dotada con una unidad de accionamiento 28 que mueve verticalmente la plancha móvil 22 con respecto a la plancha de base 21. En este ejemplo, la unidad de accionamiento 28 es un cilindro de aire con una barra 28a. No obstante, la unidad de accionamiento 28 puede ser un cilindro eléctrico o una unidad que incluye un motor eléctrico y un mecanismo de tornillo de bola o un mecanismo de cremallera y piñón.

La barra 28a se extiende en la dirección Z y la parte final superior de la barra 28a se fija a un parte de fijación 22e de la plancha móvil 22. Cuando la unidad de accionamiento 28 se extiende/retrae moviendo la barra 28a, la plancha móvil 22 se puede mover verticalmente con respecto a la plancha de base 21. Los estados ST33 y ST34 en la Figura 12 muestran un ejemplo en el que la plancha móvil 22 se mueve extendiendo/retrayendo la unidad de accionamiento 28. El estado ST34 indica un estado en el que la unidad de accionamiento 28 está extendida más que en el estado ST33 y la plancha móvil 22 está elevada. Cuando se corta el borde inferior de la pieza 2 por la parte de mecanizado 253 de la herramienta giratoria 25, es posible presionar la parte de mecanizado 253 contra el borde inferior de la pieza 2 de manera estable desviando la plancha móvil 22 hacia arriba por la unidad de accionamiento 28.

<Sensor de espesor de plancha 6>

El sensor de espesor de plancha 6 se describirá con referencia a la Figura 15. El sensor de espesor de plancha 6 incluye un cuerpo principal con forma de C 61 y una unidad de medición 62. Para medir el espesor de plancha, la pieza 2 se recibe por el hueco en forma de C del cuerpo principal 61 y se coloca en una parte de colocación 61a. Un medidor 62a de la unidad de medición 61 se baja para apoyarse contra la superficie superior de la pieza 2. Es posible medir el espesor de plancha de la pieza 2 por el golpe de bajada del medidor 62a. Antes de la medición, el medidor 62a y la parte de colocación 61a se ponen en contacto uno con otro mientras no haya ninguna pieza 2 y la posición de contacto (la altura del medidor) se establece como punto de cero en el que el espesor de plancha es cero.

Como ejemplo de uso del sensor de espesor de plancha 6 en el momento del mecanizado, por ejemplo, una pieza maestra (no mostrada) como la referencia de medición de espesor de plancha se sujeta por adelantado en una orientación horizontal por el aparato de sujeción 10 y se mide el espesor de plancha de la pieza maestra por el sensor de espesor de plancha 6. Un resultado de medición se guarda como valores de referencia en un aparato de control 80 (a ser descrito más adelante). Para cada pieza 2 a ser mecanizada, se mide el espesor de plancha de la pieza 2 por el sensor de espesor de plancha 6 y el aparato de control 80 calcula la diferencia entre el espesor de plancha medido y el valor de referencia. Según un resultado de cálculo, se corrige la posición del cuerpo de movimiento vertical 27 con respecto a la herramienta giratoria 25 y se controla la unidad de movimiento vertical 26. Según la diferencia individual de la pieza 2, el borde de la pieza 2 se puede mecanizar de manera más precisa.

Obsérvese que, como sensor de espesor de plancha 6, son utilizables otros tipos de sensores tales como un buscador de rango por láser además del ejemplo mostrado en la Figura 15.

<Aparato de detección 40>

Con referencia a las Figuras 1 a 3, el aparato de detección 40 detecta la forma de la parte de objetivo de mecanizado de la pieza 2 sujeta por el aparato de sujeción 10. En esta realización, el aparato de detección 40 es un aparato de disparo que dispara a la forma de la pieza 2. El aparato de detección 40 incluye un miembro de soporte 41, una cámara 42 soportada por el miembro de soporte 41 y un aparato de iluminación 43 soportado por el miembro de soporte 41.

El miembro de soporte 41 se fija al miembro de viga 323. Es decir, el aparato de detección 50 se monta en el cuerpo de movimiento 32 además de la unidad de mecanizado 20. Por lo tanto, el aparato de detección 40 se puede mover en la dirección Y por el aparato de movimiento 30. Entonces, además de la unidad de mecanizado 20, el aparato de movimiento 30 también se puede usar como el mecanismo de movimiento del aparato de detección 40, simplificando por ello el sistema.

El aparato de iluminación 43 se extiende en la dirección X e ilumina una parte inferior. El aparato de iluminación 43 está formado, por ejemplo, por un aparato de LED o de láser. La cámara 42 dispara a la parte inferior. La cámara 42 está formada por un sensor de imagen tal como un sensor de CCD, un sistema óptico y similares. En esta realización, se adopta un método de disparo a la forma de la pieza 2 por la cámara 42. No obstante, se pueden usar otros métodos siempre y cuando sea posible detectar la forma de la pieza 2.

<Aparato de transporte 70>

Con referencia a las Figuras 1 y 2, el aparato de transporte 70 transporta la pieza 2 entre el aparato de sujeción 10 y las mesas de colocación 50 y 60. El aparato de transporte 70 incluye un cuerpo de movimiento 71, un aparato de movimiento vertical 72 y un aparato de sujeción 73 para el transporte. En esta realización, el aparato de transporte 70 comparte el par de miembros de guía 31 con el aparato de movimiento 30. Esto puede simplificar el sistema.

El cuerpo de movimiento 71 se coloca en el par de miembros de guía 30 y se guía por los miembros de guía 31 para ser móvil en la dirección Y. El cuerpo de movimiento 71 incluye un par de pasadores 711, un par de miembros de columna 712 y un miembro de viga 713 colocado entre el par de miembros de columna 712. Los pasadores 711 se enganchan con los miembros de guía 31 para ser móviles a lo largo de los miembros de guía 31. Los miembros de columna 712 se proporcionan verticales sobre de los pasadores 711, respectivamente. El miembro de viga 713 se extiende en la dirección X.

El cuerpo de movimiento 71 se mueve por un mecanismo de accionamiento (no mostrado). Como mecanismo de accionamiento, se pueden adoptar diversos mecanismos de accionamiento tales como un mecanismo de cremallera y piñón, un mecanismo de transmisión por correa y un mecanismo de bola y tornillo. Si se adopta el mecanismo de cremallera y piñón, por ejemplo, se puede fijar un motor con un piñón a uno del par de pasadores 711 y se puede proporcionar una cremallera a lo largo del miembro de guía 31. Si se adopta el mecanismo de cremallera y piñón como el mecanismo de accionamiento para el cuerpo de movimiento 32 del aparato de movimiento 30, se puede compartir una cremallera proporcionada a lo largo del miembro de guía 31.

El aparato de movimiento vertical 72 se soporta por el cuerpo de movimiento 71. En esta realización, el aparato de movimiento vertical 72 se fija a la parte central del miembro de viga 713 pero puede ser móvil en la dirección X a lo largo del miembro de viga 713. El aparato de movimiento vertical 72 es un actuador que mueve verticalmente un cuerpo de movimiento 72a en la dirección Z y es, por ejemplo, un cilindro eléctrico o un cilindro de aire.

El aparato de sujeción 73 se fija a la parte final inferior del cuerpo de movimiento 72a. El aparato de sujeción 73 incluye una pluralidad de cuerpos de mandril 731. Cuando los cuerpos de mandril 731 sujetan en mandril la superficie de la pieza 2, el aparato de sujeción 73 sujeta la pieza 2. En esta realización, cada cuerpo de mandril 731 es un electroimán. No obstante, se pueden usar otros tipos de cuerpos de mandril tales como un mandril de vacío. El aparato de sujeción 73 puede ser un aparato de sujeción de tipo mordaza que agarra la pieza 2.

<Aparato de control>

La Figura 4 es un diagrama de bloques del aparato de control 80 que controla el sistema de mecanizado 1. El aparato de control 80 incluye una unidad de procesamiento 81, una unidad de almacenamiento 82 y una unidad de interfaz 83, todas las cuales están interconectadas por un bus (no mostrado). La unidad de procesamiento 81 ejecuta un programa almacenado en la unidad de almacenamiento 82. La unidad de procesamiento 81 es, por ejemplo, una CPU. La unidad de almacenamiento 82 es, por ejemplo, una RAM, una ROM, un disco duro o similar. La unidad de interfaz 83 se proporciona entre la unidad de procesamiento 81 y los dispositivos externos (un ordenador central 86, un sensor 84 y un actuador 85) y es, por ejemplo, una interfaz de comunicaciones o una interfaz de I/O.

El sensor 84 incluye, por ejemplo, un sensor que detecta la posición de la unidad de mecanizado 20 (por ejemplo, un sensor que detecta la posición de cada uno de los cuerpos de movimiento 32, 33 y 34), un sensor que detecta la posición del aparato de sujeción 73, el sensor de imagen de la cámara 42 y el sensor de espesor de plancha 6. El actuador 85 incluye los cuerpos de mandril 113, las fuentes de accionamiento de los mecanismos de movimiento 12, las fuentes de accionamiento respectivas proporcionadas en el aparato de movimiento 30, las fuentes de accionamiento respectivas de la unidad de mecanizado 20, la fuente de accionamiento del aparato de transporte 70 y los cuerpos de mandril 731.

El aparato de control 80 controla el sistema de mecanizado 1 según una instrucción del ordenador central 86. Se describirá a continuación un ejemplo de control.

<Transporte de la pieza>

Un ejemplo de transporte de la pieza 2 se describirá con referencia a las Figuras 5 y 6. En general, se carga una pluralidad de piezas 2 no mecanizadas sobre la mesa de colocación 60 por un aparato de transporte (no mostrado). El aparato de transporte 70 transporta las piezas 2 sobre la mesa de colocación 60 sobre el aparato de sujeción 10 una a una. Cuando termina el mecanizado de la pieza 2 sobre el aparato de sujeción 10, el aparato de transporte 70 transporta la pieza 2 mecanizada sobre la mesa de colocación 50. La pieza 2 mecanizada se apila sobre la mesa de colocación 50. Si el número de piezas 2 mecanizadas sobre la mesa de colocación 50 alcanza un número predeterminado, un aparato de transporte (no mostrado) descarga las piezas 2 mecanizadas de la mesa de colocación 50 al exterior.

Un estado ST1 en la Figura 5 indica un estado en el que el aparato de sujeción 73 del aparato de transporte 70 sujeta la pieza 2 sobre la mesa de colocación 60. El aparato de movimiento vertical 72 baja el aparato de sujeción 73 sobre la superficie de la pieza 2 más arriba de entre las piezas 2 apiladas. Entonces, los cuerpos de mandril 731 se accionan para sujetar la pieza 2. Posteriormente, el aparato de movimiento vertical 72 eleva el aparato de sujeción 73 para levantar la pieza 2.

A continuación, como se muestra en un estado ST2 en la Figura 5, el cuerpo de movimiento 71 se mueve al aparato de sujeción 10. De este modo, la pieza 2 se sitúa encima del aparato de sujeción 10. El aparato de movimiento vertical 72 baja el aparato de sujeción 73 para colocar la pieza 2 sobre el aparato de sujeción 10. Entonces, se para la sujeción en mandril por los cuerpos de mandril 731 para liberar la pieza 2 sujeta y el aparato de movimiento vertical 72 eleva el aparato de sujeción 73.

A continuación, como se muestra en un estado ST3 en la Figura 5, el cuerpo de movimiento 71 se mueve hacia la mesa de colocación 60. Con la operación anterior, termina el transporte de una pieza 2 de la mesa de colocación 60 al aparato de sujeción 10. La pieza 2 transportada se sujeta sobre el aparato de sujeción 10 y se mecaniza.

Cuando termina el mecanizado, se libera la pieza 2 sujeta por el aparato de sujeción 10 y el aparato de transporte 70 transporta la pieza 2 sobre el aparato de sujeción 10 a la mesa de colocación 50. En primer lugar, el cuerpo de movimiento 71 se mueve al aparato de sujeción 10 para situar el aparato de sujeción 73 encima del aparato de sujeción 10. Esto sitúa el aparato de sujeción 73 encima de la pieza 2. El aparato de movimiento vertical 72 baja el aparato de sujeción 73 y los cuerpos de mandril 731 se accionan para sujetar la pieza 2. Posteriormente, el aparato de movimiento vertical 72 eleva el aparato de sujeción 73 para levantar la pieza 2.

A continuación, como se muestra en un estado ST4 en la Figura 6, el cuerpo de movimiento 71 se mueve a la mesa de colocación 50. Esto sitúa la pieza 2 encima de la mesa de colocación 50. El aparato de movimiento vertical 72 baja el aparato de sujeción 73 para colocar la pieza 2 sobre la mesa de colocación 50 (o sobre la pieza 2 colocada en la mesa de colocación 50). Entonces, se para la sujeción en mandril por los cuerpos de mandril 731 para liberar la pieza 2 sujeta.

Después de eso, como se muestra en un estado ST5 en la Figura 6, el cuerpo de movimiento 71 se mueve encima de la mesa de colocación 60 para transportar la siguiente pieza 2 al aparato de sujeción 10.

<Mecanizado de la pieza>

Se describirá a continuación un ejemplo de mecanizado de la pieza 2 transportada sobre el aparato de sujeción 10. En general, se detecta la forma y la posición de la parte de objetivo de mecanizado de la pieza 2. Entonces, en base a un resultado de detección, el mecanismo de movimiento 12, el aparato de movimiento 30 y la unidad de mecanizado 20 se controlan para mecanizar la pieza 2.

En esta realización, estos procesos se realizan por una operación de movimiento recíproco del cuerpo de movimiento 32. Más específicamente, la forma de la pieza 2 se detecta durante el movimiento hacia delante del cuerpo de movimiento 32 y la pieza 2 se mecaniza durante el movimiento hacia detrás del cuerpo de movimiento 32. <Detección de la forma>

Un ejemplo de detección de la forma de la pieza 2 se describirá con referencia a las Figuras 7 y 8. Las Figuras 7 y 8 muestran los estados (ST11 a ST13) del área de mecanizado 3 en una vista plana (Figura 7) y en una vista lateral (Figura 8), respectivamente.

El estado ST11 muestra un caso en el que el cuerpo de movimiento 32 está en la posición inicial. La cámara 42 se sitúa en una posición desplazada en la dirección Y de la pieza 2 sujeta por el aparato de sujeción 10. La detección de la forma de la pieza 2 empieza desde esta posición. En primer lugar, el aparato de iluminación 43 empieza a irradiar la pieza 2 y la cámara 42 empieza a disparar a la pieza 2.

A continuación, como se muestra en el estado ST12, el cuerpo de movimiento 32 se mueve para escanear la pieza 2. La cámara 42 dispara secuencialmente a la forma de la pieza 2 y los datos de imagen y la información de posición se guardan en la unidad de almacenamiento 82. Cuando, como se muestra en el estado ST13, el cuerpo de movimiento 32 alcanza la posición (posición de vuelco) desplazada en la dirección Y de la pieza 2, el disparo termina. De esta forma, la pieza 2 se escanea completamente.

Obsérvese que, en esta realización, el aparato de detección 40 se fija al miembro de viga 323. No obstante, el aparato de detección 40 puede estar unido al miembro de viga 323 a través de un aparato de movimiento vertical para ser móvil verticalmente. Entonces, se puede proporcionar un sensor que detecta la distancia entre el aparato de detección 40 y la pieza 2, y el aparato de movimiento vertical se puede controlar para mantener la distancia constante durante el escaneado de la pieza 2. Este procesamiento de control puede mantener de manera fiable un estado en el que la cámara 42 se enfoca en la pieza 2 durante el escaneado de la pieza 2.

Como resultado del procesamiento de disparo, por ejemplo, se obtienen los datos de forma 2’ de la pieza 2 mostrada en la Figura 8. Estos datos de forma 2’ indican la forma exterior de la pieza 2 y su información de posición (datos de coordenadas). En el ejemplo de la Figura 8, existe una pluralidad de partes de objetivo de mecanizado P1 a P8 en la pieza 2. Los datos de forma 2’ también incluyen las formas exteriores de las partes de objetivo de mecanizado P1 a P8 y sus partes de información de posición.

Obsérvese que en el ejemplo de la Figura 8 se ejemplifica un caso en el que la pluralidad de partes de objetivo de mecanizado existe en una pieza 2. No obstante, una pieza 2 puede incluir una parte de objetivo de mecanizado. Además, se puede determinar o designar automáticamente una parte de objetivo de mecanizado por un operario.

Si una parte de objetivo de mecanizado se determina automáticamente, se preparan los datos de diseño de la pieza 2 en la que se designa una parte de objetivo de mecanizado y los datos de diseño y los datos de forma 2’ se comparan unos con otros, haciendo por ello posible determinar automáticamente una parte de objetivo de mecanizado. Si el borde periférico general de la pieza 2 se establece como parte de objetivo de mecanizado, solamente es necesario reconocer el borde periférico y, de este modo, se puede realizar la determinación automática sin requerir la preparación de datos de diseño.

Si una parte de objetivo de mecanizado se designa por el operario, por ejemplo, los datos de forma 2’ se transmiten al ordenador central 86 para mostrar una imagen y, entonces, el operario del ordenador central 86 puede designar una parte de objetivo de mecanizado desde un dispositivo de entrada.

Obsérvese que las coordenadas adquiridas de los datos de forma 2’ se pueden reconocer, por ejemplo, cotejando datos planos adquiridos por adelantado y representando la disposición del aparato de sujeción 10 con la señal de salida del codificador del motor que acciona el cuerpo de movimiento 32.

<Detalles del mecanizado de la pieza>

Un ejemplo de mecanizado en base al resultado de detección de la forma de la pieza 2 se describirá con referencia a las Figuras 9 y 10. Las Figuras 9 y 10 muestran los estados (ST21 a ST24) del área de mecanizado 3 en una vista plana y una vista lateral en las partes superior e inferior. Además, la pieza 2 en el aparato de sujeción 10 se muestra de manera transparente.

El estado ST21 en la Figura 9 indica un caso en el que el cuerpo de movimiento 32 se sitúa en la parte final de la pieza 2. Esta realización supone que las partes de objetivo de mecanizado se mecanizan en un orden de P1 ^ P2 ^ ... ^ P8. En primer lugar, el aparato de movimiento 30 mueve la unidad de mecanizado 20 más cerca de la parte de objetivo de mecanizado P1 (paso de movimiento). Al mismo tiempo, en base a los datos de forma 2’, se especifica la unidad de sujeción 11 situada en la parte de objetivo de mecanizado P1. La unidad de sujeción 11h se sitúa en la parte de objetivo de mecanizado P1. Por lo tanto, se para la sujeción en mandril por los cuerpos de mandril 113 de la unidad de sujeción 11h para liberar la sujeción. El mecanismo de movimiento 12 que mueve la unidad de sujeción 11h se acciona para conmutar la posición de la unidad de sujeción 11h de la posición de sujeción a la posición retraída (paso de cambio de posición). Obsérvese que el movimiento de la unidad de mecanizado 12 y la conmutación de la posición de la unidad de sujeción 11 se pueden controlar para ser realizadas secuencialmente en lugar de ser realizadas simultáneamente. En este caso, cualquier de estos procesos se puede realizar en primer lugar.

Como se muestra en el estado ST22 en la Figura 9, cuando la unidad de mecanizado 20 alcanza una posición por encima de la parte de objetivo de mecanizado P1, la unidad de mecanizado 20 se baja y la unidad de mecanizado 20 se acciona, empezando el biselado del borde de la parte de objetivo de mecanizado P1 por la herramienta giratoria 25. Los detalles del biselado se describirán más adelante con referencia a las Figuras 16 a 18.

Moviendo la unidad de mecanizado 20 en la dirección de una flecha a lo largo de la forma de la parte de objetivo de mecanizado P1, se realiza de manera continua el biselado del borde de la parte de objetivo de mecanizado P1. Dado que el biselado del borde se realiza para cada uno de los bordes superior e inferior de la pieza 2, la unidad de mecanizado 20 se mueve en la dirección de la flecha a lo largo de la forma de la parte de objetivo de mecanizado P1 dos veces. No obstante, para mecanizar los bordes superior e inferior de la pieza 2, la pieza 2 no necesita ser volteada. La unidad de mecanizado 20 se puede mover por el aparato de movimiento 30 en base a los datos de forma 2’.

En el momento del biselado, la unidad de sujeción 11h está en una posición retraída y nunca interfiere con la herramienta giratoria 25. Es decir, moviendo la unidad de sujeción 11h a la posición retraída, la parte de la unidad de sujeción 11h en el aparato de sujeción 10 funciona no como una mesa usada para colocar y soportar la pieza 2 sino como un área de trabajo (espacio de trabajo) de la parte de objetivo de mecanizado de la pieza 2. Por lo tanto, la unidad de sujeción 11h nunca impide mecanizar o nunca se daña por la herramienta giratoria 25. Además, las unidades de sujeción 11 distintas a la unidad de sujeción 11h se sitúan en las posiciones de sujeción para sujetar la pieza 2. De este modo, la posición de la pieza 2 nunca se desplaza durante el mecanizado.

Cuando termina el mecanizado de la parte de objetivo de mecanizado P1, el proceso avanza hasta el mecanizado de la parte de objetivo de mecanizado P2. El estado ST23 en la Figura 10 indica un estado en el que empieza la transición al mecanizado de la parte de objetivo de mecanizado P2. En primer lugar, se eleva la unidad de mecanizado 20 y se mueve más cerca de la parte de objetivo de mecanizado P2 por el aparato de movimiento 30. Al mismo tiempo, en base a los datos de forma 2’, se especifica la unidad de sujeción 11 situada en la parte de objetivo de mecanizado P2. La unidad de sujeción 11g se sitúa en la parte de objetivo de mecanizado P2. Por lo tanto, se para la sujeción en mandril por los cuerpos de mandril 113 de la unidad de sujeción 11g para liberar la sujeción. El mecanismo de movimiento 12 que mueve la unidad de sujeción 11g se acciona para conmutar la posición de la unidad de sujeción 11g de la posición de sujeción a la posición retraída (paso de cambio de posición). Además, la unidad de sujeción 11h situada en la parte de objetivo de mecanizado P1 ya mecanizada se conmuta de la posición retraída a la posición de sujeción. Entonces, los cuerpos de mandril 113 de la unidad de sujeción 11h se accionan para sujetar la pieza 2.

Como se muestra en el estado ST24 en la Figura 10, cuando la unidad de mecanizado 20 alcanza una posición por encima de la parte de objetivo de mecanizado P2, la unidad de mecanizado 20 se baja y se acciona la unidad de mecanizado 20, empezando el mecanizado de la parte de objetivo de mecanizado P2 por la herramienta giratoria 25. Moviendo la unidad de mecanizado 20 en la dirección de una flecha a lo largo de la forma de la parte de objetivo de mecanizado P2, se realiza el biselado del borde de la parte de objetivo de mecanizado P2. La unidad de mecanizado 20 se puede mover por el aparato de movimiento 30 en base a los datos de forma 2’.

Similar a la parte de objetivo de mecanizado P1, la unidad de sujeción 11g se sitúa en la posición retraída y nunca interfiere con la herramienta giratoria 25. Por lo tanto, la unidad de sujeción 11g nunca impide mecanizar o nunca se daña por la herramienta giratoria 25. Además, las unidades de sujeción 11 distintas de la unidad de sujeción 11g se sitúan en las posiciones de sujeción para sujetar la pieza 2. De este modo, la posición de la pieza 2 nunca se desplaza durante el mecanizado.

Cuando termina el mecanizado de la parte de objetivo de mecanizado P2, el proceso avanza hasta el mecanizado de la parte de objetivo de mecanizado P3. La unidad de sujeción 11 común (unidad de sujeción 11g) se sitúa en las partes de objetivo de mecanizado P2 y P3. De este modo, la parte de objetivo de mecanizado P3 se mecaniza mientras que se mantiene la unidad de sujeción 11g en la posición retraída. La operación de mecanizado avanza en el mismo procedimiento.

Como se ha descrito anteriormente, según esta realización, cuando la unidad de sujeción 11 situada en la parte de objetivo de mecanizado se mueve a la posición retraída y las unidades de sujeción 11 restantes sujetan la pieza 2, es posible evitar la interferencia entre la herramienta giratoria 25 y la unidad de sujeción 11 mientras que se sujeta de manera fiable la pieza 2. Haciendo cada unidad de sujeción 11 móvil entre la posición retraída y la posición de sujeción, se pueden procesar diferentes partes de objetivo de mecanizado. Por lo tanto, un aparato de sujeción 10 puede procesar rápidamente diversas piezas que tengan diferentes formas y diferentes partes de objetivo de mecanizado.

Cuando termina el mecanizado de todas las partes de objetivo de mecanizado, el cuerpo de movimiento 32 vuelve a su posición inicial. De esta forma, durante una operación de movimiento recíproco del cuerpo de movimiento 32, se puede detectar la forma de la pieza 2 y se puede mecanizar la pieza 2. Después de eso, el aparato de transporte 70 transporta la pieza 2 mecanizada desde el aparato de sujeción 10 y transporta una nueva pieza 2 no mecanizada al aparato de sujeción 10. Para la nueva pieza 2 no mecanizada, la detección de la forma de la pieza 2 y el mecanizado de la pieza 2 se realizan en el mismo procedimiento.

Esta realización ha explicado un caso en que, para cada pieza 2, se realizan la detección de la forma de la pieza 2 y el mecanizado de la pieza 2. No obstante, cuando se mecaniza el mismo tipo de piezas 2 sucesivamente, la forma se puede detectar solamente una vez en la primera operación. En este caso, se proporciona un aparato de posicionamiento que posiciona la pieza 2 en el aparato de sujeción 10 de modo que la segunda pieza 2 y posteriores se sujeten en la misma posición que la de la primera pieza 2. Además, la pieza 2 se puede mecanizar mientras que se detecta la forma de la pieza 2. Por ejemplo, durante el movimiento del cuerpo de movimiento 32 de la posición inicial a la posición de vuelco, la pieza 2 se puede mecanizar en base al resultado de la detección de la forma de la pieza 2 mientras que se detecta la forma de la pieza 2.

<Detalles del biselado>

Los detalles del biselado se describirán con referencia a las Figuras 16 a 18. Un estado ST51 en la Figura 16 indica un estado en el que la unidad de mecanizado 20 se sitúa esta vez por encima de la parte de objetivo de mecanizado P. Cada vista muestra la herramienta giratoria 25 como si hubiese parado pero la herramienta giratoria 25 está girando.

La pieza 2 incluye la superficie superior 2a, la superficie inferior 2b y la cara final 2e. La parte de esquina entre la superficie superior 2a y la cara final 2e forma un borde superior 2e y la parte de esquina entre la superficie inferior 2b y la cara final 2e forma un borde inferior 2d. Si la forma de la pieza 2 se forma cortando una lámina de acero de materia prima por una cortadora de láser o una cortadora de plasma, la escoria fundida 2f se adhiere a la parte alrededor del borde cortado en el lado inferior de la lámina de acero. La superficie tiene una estructura irregular en el estado en el que la escoria 2f se adhiere a la parte alrededor del borde cortado y si se usa la pieza directamente para un producto final, el producto final se ve influenciado adversamente. Es necesario, por lo tanto, realizar el biselado (por ejemplo, biselado R o biselado C) del borde cortado incluyendo la retirada de la escoria 2f. En esta realización, la pieza 2 se sujeta estableciendo, como la superficie inferior 2b, la superficie en la que se ha generado la escoria 2f. El espesor de plancha de la pieza 2 se mide por el sensor de espesor de plancha 6 antes del mecanizado.

En esta realización, el biselado de la pieza 2 se realiza en un orden del borde superior 2c ^ el borde inferior 2d. Un estado ST52 en la Figura 16 indica un estado en el que el aparato de movimiento 30 baja la unidad de mecanizado 20 para situar la parte de mecanizado 252 de la herramienta giratoria 25 en un lado del borde superior 2c. En este momento, la unidad de movimiento vertical 26 cambia la posición del miembro de apoyo de superficie superior 271 en la dirección Z con respecto a la herramienta giratoria 25 de modo que la parte de apoyo 271a del miembro de apoyo de superficie superior 271 se apoya contra la superficie superior 2a. En el estado ST52, la posición de la unidad de mecanizado 20 (la posición de la parte de mecanizado 252) y la posición del cuerpo de movimiento vertical 27 (el miembro de apoyo de superficie superior 271) se establecen en base al resultado de medir previamente el espesor de plancha de la pieza 2 por el sensor de espesor de plancha 6. Por ejemplo, se pueden corregir las posiciones óptimas de la unidad de mecanizado 20 (parte de mecanizado 252) y el cuerpo de movimiento vertical 27 en la pieza maestra en base al resultado de la medición de espesor de plancha de la pieza 2 para establecer las posiciones respectivas esta vez.

Como se muestra en un estado ST53 en la Figura 17, el aparato de movimiento 30 mueve horizontalmente la unidad de mecanizado 20, empezando el biselado del borde superior 2c por la parte de mecanizado 252 (paso de mecanizado). En este momento, cuando la parte de apoyo 254a del miembro de apoyo de cara final 254 se apoya contra la cara final 2e, es posible evitar que la profundidad de corte sea profunda mientras que se presiona la parte de mecanizado 252 contra el borde superior 2c por el aparato de movimiento 30. Cuando empieza el biselado, el aparato de movimiento 30 mueve la unidad de mecanizado 20 a lo largo de la forma de la parte de objetivo de mecanizado P, como se muestra en el estado ST22 en la Figura 9 y similar (primera operación de movimiento). En este momento, la parte de apoyo 271a del miembro de apoyo de superficie superior 271 se apoya contra la superficie superior 2a de la pieza 2. No obstante, el tamaño o el diámetro del miembro de apoyo de superficie superior 271 se ajusta de modo que la posición de apoyo esté lejos del borde superior 2c. Esto puede apoyar el miembro de apoyo de superficie superior 271 contra la superficie superior 2a de la pieza 2 de manera estable sin ninguna influencia de la escoria 2f incluso si la escoria 2f se adhiere a una parte cerca del borde superior 2c. Además, se mantiene un estado en el que la parte de apoyo 254a del miembro de apoyo de cara final 254 se apoya contra la cara final 2e de la pieza 2. De este modo, la parte de corte se puede mover de manera continua mientras que se mantiene la posición de la parte de mecanizado 252 con respecto al borde superior 2c en una posición adecuada.

Cuando termina el biselado del borde superior 2c, el proceso pasa al biselado del borde inferior 2d. En primer lugar, como se muestra en un estado ST54 en la Figura 17, el aparato de movimiento 30 mueve horizontalmente la unidad de mecanizado 20 para separar la parte de mecanizado 252 del borde superior 2c y, entonces, eleva la unidad de mecanizado 20. Posteriormente, como se muestra en un estado ST55 en la Figura 18, el aparato de movimiento 30 baja la unidad de mecanizado 20 para situar la parte de mecanizado 253 de la herramienta giratoria 25 en un lado del borde inferior 2d. En este momento, la unidad de movimiento vertical 26 cambia la posición del miembro de apoyo de superficie superior 271 en la dirección Z con respecto a la herramienta giratoria 25 de modo que la parte de apoyo 271a del miembro de apoyo de superficie superior 271 se apoya contra la superficie superior 2a (paso de cambio). Similar al mecanizado del borde superior 2c, la posición de la unidad de mecanizado 20 (la posición de la parte de mecanizado 253) y la posición del cuerpo de movimiento vertical 27 (la posición del miembro de apoyo de superficie superior 271) se establecen en base al resultado de medir el espesor de plancha de la pieza 2 por el sensor de espesor de plancha 6.

Como se muestra en un estado ST56 en la Figura 18, el aparato de movimiento 30 mueve horizontalmente la unidad de mecanizado 20, empezando el biselado del borde inferior 2d por la parte de mecanizado 253 (paso de mecanizado). En este momento, cuando la parte de apoyo 255a del miembro de apoyo de cara final 255 se apoya contra la cara final 2e, es posible evitar que la profundidad de corte sea profunda mientras que se presiona la parte de mecanizado 253 contra el borde inferior 2d por el aparato de movimiento 30.

Cuando empieza el biselado, el aparato de movimiento 30 mueve la unidad de mecanizado 20 a lo largo de la forma de la parte de objetivo de mecanizado P, como se muestra en el estado ST22 en la Figura 9 y similar (segunda operación de movimiento). En este momento, se mantiene un estado en el que la parte de apoyo 271a del miembro de apoyo de superficie superior 271 se apoya contra la superficie superior 2a de la pieza 2 y la parte de apoyo 255a del miembro de apoyo de cara final 255 se apoya contra la cara final 2e de la pieza 2. De este modo, la parte de corte se puede mover de forma continua mientras que se mantiene la posición de la parte de mecanizado 253 con respecto al borde superior 2d en una posición adecuada. Dado que el miembro de apoyo de superficie superior 271 se apoya contra la superficie superior 2a de la pieza 2 sin nada de escoria 2f, la escoria 2f nunca influye adversamente el posicionamiento en el momento del biselado del borde inferior 2d. Además, como se muestra en vistas esquemáticas antes y después del biselado del borde inferior 2d en las Figuras 19A y 19B, la escoria 2f se retira por el biselado del borde inferior 2d de la pieza 2 y, si la pieza 2 que se ha sometido al biselado en el sistema de mecanizado 1 según esta realización se usa para un producto, se obtiene un producto final satisfactorio.

Si un miembro de apoyo que sustituye al miembro de apoyo de superficie superior 271 se apoya contra la superficie inferior 2b, la escoria 2f interfiere con el miembro de apoyo, perjudicando por ello el movimiento suave de la unidad de mecanizado 20. En esta realización, incluso en el momento del mecanizado del borde inferior 2d, la unidad de mecanizado 20 se puede mover suavemente sin ninguna influencia de la escoria 2f apoyando el miembro de apoyo de superficie superior 271 contra la superficie superior 2a.

Durante el mecanizado del borde inferior 2d, la unidad de accionamiento 28 se extiende para desviar la plancha móvil 22 hacia arriba, como se muestra en el estado ST34 en la Figura 12. Ésta siempre puede presionar la parte de mecanizado 253 hacia arriba contra el borde inferior 2d y el borde inferior 2d se puede mecanizar de manera más fiable. Cuando termina el biselado del borde inferior 2d, el aparato de movimiento 30 mueve la unidad de mecanizado 20 a otra parte de objetivo de mecanizado y se repite el mismo procesamiento.

Como se ha descrito anteriormente, en esta realización, el borde superior 2c y el borde inferior 2d se pueden mecanizar sucesivamente sin sustituir la herramienta giratoria 25 o voltear la pieza 2 y los bordes de ambas superficies de la pieza 2 similar a una plancha se pueden mecanizar de manera eficiente. Disponiendo las partes de mecanizado 252 y 253 de la herramienta giratoria 25 como en esta realización, en comparación con una disposición opuesta, se puede acortar la longitud completa de la herramienta giratoria 25 y también se puede acortar el golpe de movimiento vertical de la herramienta giratoria 25 cuando se conmuta el objetivo de mecanizado entre el borde superior 2c y el borde inferior 2d. Esto contribuye a una mejora de la eficiencia de mecanizado. Además, en el mecanizado de cada uno del borde superior 2c y el borde inferior 2d, es posible eliminar la influencia de la escoria 2f apoyando el miembro de apoyo de superficie superior 271 contra la superficie superior 2a de la pieza 2. Cuando se conmuta entre el mecanizado del borde superior 2c y el del borde inferior 2d, solamente es necesario mover verticalmente el miembro de apoyo de superficie superior 271. Esto contribuye también a una mejora de la eficiencia de mecanizado.

<Otras realizaciones>

En la realización descrita anteriormente, se usa un miembro similar a una plancha como el miembro de apoyo de superficie superior 271 y se forma un agujero circular como la parte de inserción 271b. No obstante, se pueden adoptar otras disposiciones. Las Figuras 20A a 20C muestran otros ejemplos.

En cada uno de los ejemplos mostrados en las Figuras 20A a 20C, un miembro de apoyo de superficie superior 271 se forma por una pluralidad de miembros similares a una plancha 271c. Se adopta una disposición en la que las superficies inferiores de los miembros similares a una plancha 271c son planas y están a ras unos con otros en el plano horizontal y se apoyan contra una superficie superior 2a de una pieza 2. Una parte de inserción 271d se forma por un hueco entre los miembros similares a una plancha 271c.

En el ejemplo de la Figura 20A, se proporcionan cuatro miembros similares a una plancha 271c. Cada miembro similar a una plancha 271c se soporta por un miembro de columna 272. Los cuatro miembros de columna 272 se disponen a una distancia igual del centro de la parte de inserción 271d (es decir, el centro de eje de una herramienta giratoria 25) y a una inclinación angular 0 (90°) igual en la dirección circunferencial alrededor de la parte de inserción 271d (es decir, la herramienta giratoria 25).

En el ejemplo de la Figura 20B, se proporcionan tres miembros similares a una plancha 271c. Cada miembro similar a una plancha 271c se soporta por un miembro de columna 272. Los tres miembros de columna 272 se disponen a una distancia igual del centro de la parte de inserción 271d y a una inclinación angular 0 (120°) igual en la dirección circunferencial alrededor de la parte de inserción 271d.

En el ejemplo de la Figura 20C, se proporcionan dos miembros similares a una plancha 271c. Cada miembro similar a una plancha 271c se soporta por un miembro de columna 272. Los dos miembros de columna 272 se disponen a una distancia igual del centro de la parte de inserción 271d y a una inclinación angular 0 (180°) igual en la dirección circunferencial alrededor de la parte de inserción 271d.

Aunque la presente invención se ha descrito con referencia a realizaciones ejemplares, se ha de entender que la invención no está limitada a las realizaciones ejemplares descritas. Al alcance de las siguientes reivindicaciones se ha de acordar la interpretación más amplia.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de mecanizado (1) que comprende:

una unidad de mecanizado (20) configurada para mecanizar un borde superior y un borde inferior de una pieza (2) similar a una plancha sujeta en una orientación horizontal; y

un aparato de movimiento (30) configurado para mover la unidad de mecanizado;

la unidad de mecanizado (20) que comprende

una herramienta giratoria (25) configurada para girar alrededor de un eje en una dirección vertical y mecanizar la pieza,

un miembro de apoyo de superficie superior (271) configurado para ser apoyado contra una superficie superior de la pieza cuando se mecaniza la pieza por la herramienta giratoria,

un miembro de apoyo de cara final (254, 255) configurado para ser apoyado contra una cara final de la pieza entre el borde superior y el borde inferior cuando se mecaniza la pieza por la herramienta giratoria y una unidad de movimiento vertical (26) configurada para cambiar una posición del miembro de apoyo de superficie superior en la dirección vertical con respecto a la herramienta giratoria y

la herramienta giratoria (25) que comprende

un cuerpo principal de parte de mecanizado (251),

una primera parte de mecanizado (252) proporcionada en un lado inferior del cuerpo principal de parte de mecanizado y configurada para mecanizar el borde superior de la pieza y

una segunda parte de mecanizado (253) proporcionada en un lado superior del cuerpo principal de parte de mecanizado y configurada para mecanizar el borde inferior de la pieza,

caracterizado por que

el miembro de apoyo de superficie superior (271) es un miembro que incluye un agujero como parte de inserción (271b) dentro del que se inserta la herramienta giratoria,

el miembro de apoyo de superficie superior (271) incluye una parte de apoyo anular (271a) que rodea el agujero y apoyada contra la superficie superior de la pieza y

la parte de apoyo anular (271a) se proyecta hacia abajo desde una superficie inferior del miembro de apoyo de superficie superior (271) y tiene un extremo inferior formado para tener una forma en sección semicircular.

2. El sistema según la reivindicación 1, en donde el miembro de apoyo de cara final comprende

un primer miembro de apoyo de cara final (255) soportado por el cuerpo principal de parte de mecanizado en un lado superior de la segunda parte de mecanizado y

un segundo miembro de apoyo de cara final (254) soportado por el cuerpo principal de parte de mecanizado en un lado inferior de la primera parte de mecanizado.

3. El sistema según la reivindicación 1, que comprende además:

un sensor (6) configurado para medir un espesor de plancha de la pieza; y

una unidad de control (80) configurada para controlar una posición del miembro de apoyo de superficie superior con respecto a la herramienta giratoria moviendo verticalmente la unidad de movimiento vertical en base a un resultado de medición del sensor.

4. El sistema según la reivindicación 1, en el que

la unidad de movimiento vertical (26) incluye una pluralidad de miembros de columna (2729 configurada para soportar el miembro de apoyo de superficie superior,

la pluralidad de miembros de columna (272) se dispone a una inclinación angular igual en una dirección circunferencial alrededor de la herramienta giratoria (25).

5. Un método de mecanizado para mecanizar una pieza (2) similar a una plancha sujeta en una orientación horizontal moviendo una unidad de mecanizado (20) mientras que se apoya la unidad de mecanizado contra un borde superior y un borde inferior de la pieza,

la unidad de mecanizado (20) que comprende

una herramienta giratoria (25) configurada para girar alrededor de un eje en una dirección vertical y mecanizar la pieza,

un miembro de apoyo de superficie superior (271) configurado para ser apoyado contra una superficie superior de la pieza cuando se mecaniza la pieza por la herramienta giratoria,

un miembro de apoyo de cara final (254, 255) configurado para ser apoyado contra una cara final de la pieza entre el borde superior y el borde inferior cuando se mecaniza la pieza por la herramienta giratoria y una unidad de movimiento vertical (26) configurada para cambiar una posición del miembro de apoyo de superficie superior en la dirección vertical con respecto a la herramienta giratoria y

la herramienta giratoria (25) que comprende

un cuerpo principal de parte de mecanizado (251),

una primera parte de mecanizado (252) proporcionada en un lado inferior del cuerpo principal de parte de mecanizado y configurada para mecanizar el borde superior de la pieza y

una segunda parte de mecanizado (253) proporcionada en un lado superior del cuerpo principal de parte de mecanizado y configurada para mecanizar el borde inferior de la pieza,

el método que comprende:

mecanizar el borde superior por la primera parte de mecanizado mientras que se apoya el miembro de apoyo de superficie superior contra la superficie superior de la pieza;

cambiar una posición relativa en la dirección vertical entre el miembro de apoyo de superficie superior y la segunda parte de mecanizado de la herramienta giratoria accionando la unidad de movimiento vertical; y

mecanizar el borde inferior por la segunda parte de mecanizado mientras que se mantiene el miembro de apoyo de superficie superior apoyado contra la superficie superior de la pieza,

caracterizado por que

el miembro de apoyo de superficie superior (271) es un miembro que incluye un agujero como parte de inserción (271b) en el que se inserta la herramienta giratoria,

el miembro de apoyo de superficie superior (271) incluye una parte de apoyo anular (271a) que rodea el agujero y apoyada contra la superficie superior de la pieza y

la parte de apoyo anular (271a) se proyecta hacia abajo desde una superficie inferior del miembro de apoyo de superficie superior (271) y tiene un extremo inferior formado para tener una forma en sección semicircular.