ES2894976T3 - Máquina herramienta con dos husillos de herramienta - Google Patents

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ES2894976T3 ES18709541T ES18709541T ES2894976T3 ES 2894976 T3 ES2894976 T3 ES 2894976T3 ES 18709541 T ES18709541 T ES 18709541T ES 18709541 T ES18709541 T ES 18709541T ES 2894976 T3 ES2894976 T3 ES 2894976T3
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Andreas Saeufferer
Thomas Boehm
Guido Spachtholz
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Abstract

Máquina herramienta con dos husillos de herramienta (22, 25) alineados verticales, equipados para el alojamiento de herramientas (23, 26), que son desplazables horizontales en una primera dirección vertical (33) y en una segunda dirección (34) ortogonal a la primera dirección (33), y desplazable horizontalmente en una segunda dirección (34) ortogonal a la primera dirección (33) y con dos dispositivos (29, 31) para el empotramiento de piezas de trabajo (27, 28) a mecanizar, en donde ambos dispositivos (29, 31) son desplazables horizontalmente en una tercera dirección (35) ortogonal a la primera y a la segunda dirección (33, 34) y los dos dispositivos (29, 31) están alojados en un bastidor de máquina común (11) con un espacio de trabajo común (32), caracterizada porque el bastidor de la máquina (11) presenta una placa de base (12) y dos paredes frontales (14, 15), en cuyos extremos superiores (16, 17) está configurada, respectivamente, una viga de pórtico (18, 19). las vigas de pórtico (18, 19) se extienden en la segunda dirección y se extienden paralelas entre sí, en las vigas de pórtico (18, 19) está alojado de forma desplazable, respectivamente, uno de los husillos de la herramienta (22, 25) en la primera y en la segunda dirección (33, 34), los dos husillos de la herramienta (22, 25) son desplazables paralelos entre sí en la segunda dirección (54) y están dirigidos uno hacia el otro, y está previsto al menos un almacén de cambio de herramientas (53, 54) dispuesto estacionario para un cambio de herramientas en el procedimiento de recogida, que está dispuesto al menos con su extremo interior (55, 56) permanentemente en el espacio de trabajo (32).

Description

DESCRIPCIÓN
Máquina herramienta con dos husillos de herramienta
La presente invención se refiere a una máquina herramienta con dos husillos de herramienta alineados verticales, equipados para el alojamiento de herramientas, que son desplazables horizontales en una primera dirección vertical y en una segunda dirección ortogonal a la primera dirección, y con dos dispositivos para el empotramiento de piezas de trabajo a mecanizar, en donde al menos uno de los dispositivos es desplazable horizontal en una tercera dirección ortogonal a la primera y a la segunda dirección.
Tal máquina herramienta se conoce a partir del documento EP 1834719 A1 de la solicitante.
La máquina herramienta conocida comprende dos bastidores de máquina dispuestos adyacentes, que están conectados entre sí. Cada bastidor de la máquina contiene un espacio de trabajo propio, en el que es desplazable un husillo de herramienta en tres direcciones ortogonales con la ayuda de una columna de dirección. El documento EP 1834719 A1 menciona que la máquina herramienta conocida puede estar equipada también con un bastidor de base común, sin describirlo en detalle.
Los dos espacios de trabajo están rodeados por una carcasa, en donde en la pared trasera de cada espacio de trabajo está previsto un orificio, a través del cual penetra un almacén de cambio de herramientas en el espacio de trabajo, donde se puede poner en marcha por el husillo de herramienta respectivo para el cambio de herramientas según el procedimiento de Pick-up (recogida).
En el primer espacio de trabajo está previsto un dispositivo para el empotramiento de piezas de trabajo a mecanizar, que es pivotable alrededor de un eje horizontal.
Además, está previsto un segundo dispositivo, que se puede desplazar en vaivén entre el primero y el segundo espacios de trabajo, y en el primer espacio se trabajo recibe una pieza de trabajo parcialmente mecanizada, que se puede mecanizar allí acabada después del desplazamiento del segundo dispositivo hasta el segundo espacio de trabajo.
De esta manera, es posible, por ejemplo, mecaniza una pieza de trabajo a partir de una barra en el primer espacio de trabajo en cinco lados, transferir luego la pieza de trabajo al segundo dispositivo y cortarla de la barra, después de lo cual se desplaza el segundo dispositivo al segundo espacio de trabajo, donde se puede mecanizar el sexto lado de la pieza de trabajo.
Aunque esta máquina herramienta más que cumple todos los requerimientos para la mayoría de los casos de aplicación, sin embargo, dado el caso, no es suficientemente rígida y compacta para determinadas aplicaciones, de manera que se puede optimizar todavía toda la velocidad de mecanización, especialmente para piezas de trabajo complejas.
Se conoce a partir del documento EP 2777872 A1 un centro de mecanización vertical en la forma de construcción de pórtico, en el que el bastidor de la máquina rodea, en forma de una U extendida, un espacio de trabajo, en el que está alojado un dispositivo para el empotramiento de piezas de trabajo a mecanizar de forma pivotable alrededor de un eje horizontal. Sobre las paredes laterales del bastidor de la máquina en forma de U está alojado el husillo de herramienta vertical.
Dentro del bastidor de la máquina está dispuesto un almacén de herramientas en forma circular, en el que el husillo de la herramienta puede cambiar herramientas en el procedimiento de recogida.
Debajo del almacén de herramientas está previsto un almacén de herramientas idéntico, en el que se mantienen en reserva otras herramientas, que se pueden intercambiar entre los dos almacenes de herramientas con la ayuda de un dispositivo de transferencia dispuesto en una abertura del bastidor de la máquina.
El centro de mecanización conocido posibilita la mecanización de múltiples piezas de trabajo con un gran número de herramientas, en donde la pieza de trabajo puede ser mecanizada, sin embargo, sólo en una sujeción.
En este centro de mecanización es un inconveniente que no se pueden mecanizar acabadas muchas piezas de trabajo dentro del centro de mecanización.
Se conoce a partir del documento EP 2 392 439 A1, que forma la base para el preámbulo de la reivindicación 1 adjunta, una máquina herramienta con un lecho continuo, sobre el que están previstas dos vigas retenidas en un lado y que se extienden horizontales a lo largo de la bancada, que soportan, respectivamente, dos husillos de herramienta y un almacén de herramientas, que soportan, respectivamente, dos husillos de herramienta y un almacén de herramientas. Ambos husillos son desplazables verticales y a lo largo de la viga. Sobre la bancada están dispuestos varios soportes de las piezas de trabajo, que se pueden desplazar con la mano o automáticamente a lo largo de la bancada. Los dos husillos de herramienta están dirigidos uno hacia el otro, de manera que pueden mecanizar en común una pieza de trabajo o de manera separada varias piezas de trabajo.
El documento EP 1240974 A2 describe dos vigas de pórtico que se extienden horizontales, que circular sobre dos carriles, que están dispuestos sobre montantes sobre una placa de base común. Las vigas de pórtico soportan, respectivamente, un husillo de herramienta, que se pueden desplazar verticales y a lo largo de la viga de pórtico y están dirigidos uno hacia el otro. Las piezas de trabajo son fijadas, respectivamente, fijas sobre la placa de base. Ante estos antecedentes, la presente invención tiene el cometido de desarrollar la máquina herramienta mencionada al principio, de tal manera que, con una estructura constructiva sencilla, se crea una máquina herramienta compacta y rígida, sobre la que se pueden mecanizar rápidamente piezas de trabajo complejas.
De acuerdo con la invención, este cometido se soluciona por una máquina herramienta con las características de la reivindicación 1.
Por un espacio de trabajo común se entiende en el marco de la presente invención el espacio, en el que se mueven las piezas de trabajo y las herramientas. El espacio de trabajo puede ser en este caso mayor que el espacio de las virutas propiamente dicho, en el que se mecanizan las piezas de trabajo con las herramientas. Los husillos de herramientas se pueden extraer, por ejemplo, para el cambio de piezas de trabajo fuera del espacio de virutas, que puede estar separado del espacio de trabajo restante por paredes de revestimiento.
La nueva máquina herramienta presenta la ventaja de que los dos husillos de herramienta se oponen, por decirlo así cabeza en cabeza y no están dispuestos adyacentes entre sí, como es el caso en el documento EP 1834719 A1. Esto posibilita una estructura compacta y rígida de la nueva máquina herramienta así como vías de transporte cortas dentro del espacio de trabajo, lo que posibilita una descarga rápida de las piezas de trabajo. Además, la nueva máquina herramienta es muy rígida en virtud del bastidor común de la máquina.
Puesto que de acuerdo con la invención sólo deben salvarse recorridos cortos entre los dispositivos y/o los husillos de herramientas, se pueden mecanizar, por lo tanto, rápidamente las piezas de trabajo con la nueva máquina herramienta.
Puesto que la nueva máquina herramienta presenta dos dispositivos para la sujeción de piezas de trabajo, se pueden transferir las piezas de trabajo entre los dispositivos, de manera que se pueden mecanizar acabadas también piezas de trabajo complejas en la nueva máquina herramienta.
La transferencia de las piezas de trabajo desde uno hasta el otro dispositivo se puede realizar, por ejemplo, con la ayuda de unas pinzas de husillo empotradas en uno de los husillos de la herramienta, de manera que en el espacio de trabajo puede estar previsto también un dispositivo de transporte de piezas de trabajo.
Alternativamente, también es posible configurar desplazable al menos uno de los dos dispositivos, como se conoce a partir del documento EP 1834 719 A1 mencionado anteriormente, de manera que la pieza de trabajo se puede transferir desde el primero hasta el segundo dispositivo.
La máquina herramienta está configurada como una máquina de pórtico doble, en la que las dos vigas de pórtico se extienden paralelas entre sí y retienen entre sí los dos husillos de herramienta, que son desplazables paralelamente a las vigas de pórtico y perpendicularmente a las vigas de pórtico.
Esto conduce a una máquina herramienta muy rígida, que está constituida, además, muy compacta.
Puesto que el bastidor de la máquina presenta una placa de base y dos paredes frontales, en cuyos extremos superiores está configurada, respectivamente, una de las vigas de pórtico, se crea un bastidor de máquina muy rígido, que posibilita, también a altas velocidades de desplazamiento de los husillos de la herramienta, todavía una mecanización muy exacta y reproducible de las piezas de trabajo. También esto contribuye a la velocidad de mecanización de la nueva máquina herramienta.
Visto desde la segunda dirección, es decir, en el plano cubierto por la primera y la tercera dirección, el bastidor de la máquina está configurado en forma de U con vigas de pórtico dirigidas entre sí, que se extienden en la dirección del espacio de trabajo, es decir, en la tercera dirección, hasta delante de las paredes frontales, de manera que las paredes laterales forman arriba, por decirlo así, un gancho.
Además, es ventajoso que a través del desplazamiento de al menos uno de los dos dispositivos, se puede transferir una pieza de trabajo, parcialmente mecanizada en el primer dispositivo, hasta el segundo dispositivo, que debe recorrer entonces sólo un trayecto muy corto para presentar esta pieza de trabajo parcialmente mecanizada al segundo husillo de la herramienta para la mecanización final, por preferencia en el sexto lado.
En la nueva máquina herramienta es ventajoso, además, que sólo están realizadas dos direcciones de desplazamiento en el husillo de la herramienta, mientras que la tercera dirección de desplazamiento está realizada en el dispositivo respectivo. También esto conduce a una máquina herramienta muy rígida, puesto que en los husillos de la herramienta se evitan en gran medida momentos de vuelco. Esto favorece también la exactitud y la velocidad de la mecanización,
Debido a los recorridos de desplazamiento cortos y a la transferencia directa de la pieza de trabajo desde el primero hasta el segundo dispositivo, el tiempo total de mecanización de una pieza de trabajo es muy corto.
Además, es ventajoso que en cualquier momento es posible un cambio de herramienta de acuerdo con el procedimiento de recogida, no siendo necesario que el almacén de cambio de herramientas sea conducido en primer lugar hasta el interior del espacio de trabajo. También esto proporciona un tiempo total de mecanización corto de una pieza de trabajo. Para el cambio de herramienta, el husillo respectivo de la herramienta marcha, dado el caso, fuera del espacio de las virutas, a cuyo fin se abre, dado el caso, una puerta en la pared de revestimiento, que separa el extremo interior del almacén de cambio de herramienta desde el espacio de virutas.
De esta manera, se soluciona totalmente el cometido en el que se basa la invención.
En este caso es preferible que al menos uno de los dos dispositivos presenta un eje de articulación, que se extiende con preferencia en la segunda dirección.
Aquí es ventajoso que una pieza de trabajo empotrada en este dispositivo se puede mecanizar en todos los lados y zonas superficiales, que no están empotradas en el dispositivo. Esto posibilita una mecanización rápida completa de una pieza de trabajo en la nueva máquina herramienta.
En general, se prefiere que para cada husillo de herramienta esté previsto un almacén de cambio de herramientas. Aquí es ventajoso que se pueden preparar más herramientas, de manera que las piezas de trabajo se pueden mecanizar de una manera más flexible.
Además, es preferible que cada almacén de cambio de herramientas se proyecte con su extremo exterior en la segunda dirección fuera del espacio de trabajo.
A diferencia del documento mencionado EP 2 777 872 B1 al principio, el almacén de cambio de herramientas no está dispuesto totalmente dentro de bastidor de la máquina, sino que se proyecta, por decirlo así, lateralmente fuera del bastidor de la máquina. Esto posibilita no sólo una estructura compacta de la nueva máquina herramienta, sino también un número mayor de herramientas almacenadas en el almacén de cambio de herramientas, puesto que las dimensiones del almacén de cambio de herramientas no están limitadas por las dimensiones del bastidor de la máquina.
Además, es preferible que por encima de al menos uno de los almacenes de cambio de herramientas esté dispuesto un almacén de almacenamiento de herramientas, que se encuentra en la primera dirección entre la viga de pórtico asociada y el almacén de cambio de herramientas.
Aquí es ventajoso que el número de las herramientas disponibles se pueda elevar todavía más, lo que eleva adicionalmente la flexibilidad de la mecanización de una pieza de trabajo.
En este caso es especialmente preferido que el o cada almacén de almacenamiento de herramientas esté retrasado con su extremo interior frente al extremo interior del almacén de cambio de herramientas que está dispuesto debajo del almacén de almacenamiento de herramientas en la segunda dirección, de manera que los almacenes que están superpuestos muestran una disposición en forma de terrazas.
Aquí es ventajoso que se crea un acceso más sencillo y más rápido para los husillos de herramienta no sólo hacia el almacén de cambio de herramientas superior sino también hacia el almacén de cambio de herramientas inferior. El acceso está disponible, por decirlo así, de forma permanente, sin que deban desplazarse almacenes para el cambio de herramientas. El husillo de herramienta puede intercambiar también herramientas entre el almacén de cambio de herramientas y el almacén de almacenamiento de herramientas
No obstante, es especialmente preferido que esté previsto al menos un dispositivo de transferencia. para transferir herramientas entre el almacén de cambio de herramientas y el almacén de almacenamiento de herramientas dispuesto encima del mismo.
Aquí es ventajoso que el husillo de herramienta solamente tiene que aproximarse el almacén de cambio de herramientas colocado más abajo. Esto significa que el husillo de la herramienta solamente tiene que realizar carreras cortas en la dirección vertical y en la dirección horizontal, es decir, en la primera y en la segunda dirección, para cambiar herramientas, y luego aproximarse de nuevo a la pieza de trabajo. Estos "ejes-Z e -Y cortos" no sólo posibilitan una estructura muy rígida y compacta de la nueva máquina herramienta, sino que permiten también un tiempo corto entre viruta y viruta, lo que posibilita de nuevo una mecanización rápida de las piezas de trabajo.
Además, se prefiere que para cada almacén de cambio de herramientas esté previsto un dispositivo de transferencia.
Aquí es ventajoso que la transferencia de herramientas se pueda realizar al mismo tiempo para ambos husillos de herramientas, lo que implica otras ventajas de tiempo en la mecanización. En general, se prefiere que el o cada dispositivo de transferencia esté dispuesto fuera del espacio de trabajo en la segunda dirección junto al bastidor de la máquina.
Aquí es ventajoso que el espacio de trabajo esté libre del o de cada dispositivo de transferencia, para que el espacio de trabajo pueda estar constituido, en general, compacto, porque no tiene que acondicionar espacio de almacenamiento innecesario para otras partes mecánicas. También esto conduce a una máquina herramienta compacta y, por lo tanto, rígida.
Los dispositivos de transferencia dispuestos fuera del espacio de trabajo junto al bastidor de la máquina posibilitan, además, un mantenimiento sencillo y sin problemas, pudiendo realizarse también la carga y descarga de herramientas rápidamente y sin problemas. La nueva máquina herramienta se puede reequipar de esta manera también rápidamente y de forma flexible para la mecanización de piezas de trabajo nuevas, para las que deben sustituirse al menos algunas herramientas desde el almacén de cambio de herramientas y/o desde el almacén de almacenamiento de herramientas.
Por último, todavía es ventajoso que cada almacén de cambio de herramientas y cada almacén de almacenamiento de herramientas presenten un revestimiento propio, o esté previsto un revestimiento común, respectivamente, para un almacén de cambio de herramientas y el almacén de almacenamiento de herramientas dispuesto encima del mismo.
Aquí es ventajoso que las zonas de los almacenes que se encuentran fuera del bastidor de la máquina estén protegidas, sin que el revestimiento de la máquina herramienta propiamente dicha tenga que estar configurada en voladizo.
Se entiende que las características mencionadas anteriormente y que se explican todavía a continuación no sólo se pueden aplicar en la combinación indicada en cada caso, sino también en otras combinaciones o individualmente, sin abandonar el alcance de la presente invención.
Un ejemplo de realización de la invención se representa en el dibujo y se explica en detalle en la siguiente descripción. En este caso:
La figura 1 muestra una vista lateral de la nueva máquina herramienta,
La figura 2 muestra una representación en sección de la nueva máquina herramienta, vista a lo largo de la línea II-II de la figura 1.
La figura 3 muestra una vista en perspectiva de la nueva máquina herramienta inclinada desde arriba, en donde se muestran los almacenes de cambio de herramienta y los almacenes de almacenamiento de herramientas omitidos en las figuras 1 y 2 por razones de claridad; y
La figura 4 muestra en una representación como la figura 3 una máquina herramienta nueva con paredes de revestimiento, que delimitan un espacio de virutas dentro del espacio de trabajo.
En la figura 1 se muestra en una vista lateral no trazada a escala exacta una máquina herramienta 10, que presenta un bastidor de máquina 11 en forma de U abierta hacia arriba. Los componentes individuales de la máquina herramienta 10 solamente se indican de forma esquemática, porque no la realización concreta, sino la disposición y la colaboración son ventajas decisivas que se realizan con la nueva estructura de la máquina herramienta 10.
El bastidor de la máquina 11 comprende una placa de base 12, desde la que se proyectan verticalmente dos paredes frontales 14, 15, en cuyos extremos superiores 16, 17 está dispuesta, respectivamente, una viga de pórtico 18, 19. La placa de base 12, las paredes frontales 14, 15 y las vigas de pórtico 18, 19 o bien están configuradas de una sola pieza juntas o se fabrican como componentes separados y se unen posteriormente fijamente entre sí, por ejemplo se encolan entre sí.
En la viga de pórtico 18 está alojada una cabeza de husillo 21, que lleva un husillo de herramienta giratorio, es decir, rotatorio alrededor de un eje de husillo, en el que está empotrada una herramienta 23. De la misma manera, en la viga de pórtico 19 está dispuesta una cabeza de husillo 24, que lleva un husillo de herramienta 25 giratorio alrededor de un eje de husillo, en el que está empotrada una herramienta 26.
Las herramientas 23 y 26 sirven para la mecanización de piezas de trabajo 27 y 28, que están empotradas en dispositivos 29 y 31 representados esquemáticamente, que hacen girar las piezas de trabajo 27 y 28 de manera conocida en sí para el posicionamiento alrededor de sus ejes longitudinales y/o las pueden desplazar en rotación para una mecanización de torno.
Los husillos de herramientas 22 y 25 así como los dispositivos 29 y 31 están dispuestos en un espacio de trabajo común 32, que está comprendido por el bastidor de la máquina 11. En el espacio de trabajo 32 se mueven las herramientas 23, 26 y las piezas de trabajo 27, 28 para poder mecanizar de esta manera las piezas de trabajo y transferirlas entre los dispositivos 29, 31 así como para poder cambiar las herramientas 23, 26.
Los husillos de la herramienta 22 y 25 son desplazables a tal fin por medio de las cabezas de husillo 21 y 24, respectivamente, en las vigas de pórtico 18, 19 que se extienden paralelas entre sí en una primera dirección 33 que se extiende vertical y se designa, en general, como eje-Z.
Además, los husillos de la herramienta 22 y 25 son desplazables por medio de las cabezas de husillo 21 y 24 en las vigas de pórtico 18, 19 en una segunda dirección horizontal 34, ortogonal a la primera dirección 33, que se designa, en general, como eje-Y y se extiende perpendicularmente en el interior del plano del dibujo de la figura 1.
Los dos husillos de herramientas 22, 25 están distanciados entre sí en una tercera dirección 35 ortogonal a la primera y a la segunda dirección 33, 34, que se designa, en general, como eje-X y se extiende horizontal.
Las cabezas de husillo 21 y 24 están opuestas entre sí "cabeza en cabeza" en la dirección 35.
En la parte superior izquierda en la figura 1 se muestra todavía un cruce de coordenadas 36, que ilustra la posición de las direcciones 33, 34 y 35. El cruce de coordenadas 36 se representa también en las figuras 2 a 4.
En la pared frontal 14 está previsto un orificio 37 y en la pared frontal 15 está previsto un orificio 38. El orificio 36 sirve para la alimentación de una pieza de trabajo 27 no mecanizada, mientras que el orificio 38 sirve para el transporte de salida de una pieza de trabajo 18 mecanizada acabada.
El modo de la alimentación y del transporte de salida de las piezas de trabajo 27, 28 se realiza de la manera habitual y no tiene importancia para la presente solicitud.
Hay que mencionar todavía que los dos dispositivos 29 y 31 son desplazables en la tercera dirección 35, a cuyo fin están dispuestas sobre la placa de base 12 unas guías 39 y 41, de las cuales sólo se puede reconocer en la figura 1 solamente la guía 39.
La figura 2 muestra una representación de la sección de la máquina herramienta 10 de la figura 1, vista a lo largo de la línea II-II de la figura 1.
En la figura 2 se pueden reconocer en primer lugar las dos guías 39, 41 para el dispositivo 29, con las que éste se puede desplazar en la tercera dirección 35. Sobre las guías 39, 41 marcha también el dispositivo 31.
El dispositivo 29 presenta un husillo 42, con el que se puede hacer girar o rotar la pieza de trabajo 27 alrededor de su eje longitudinal. El husillo 42 está alojado de forma pivotable alrededor de un eje de articulación 43 en dos paredes 44, 45, a través de las cuales es desplazable todo el dispositivo 29 a lo largo de las guías 39, 41 en la tercera dirección 35. El eje de articulación 43 está paralelo a la segunda dirección 34.
En la figura 2 se puede reconocer todavía que la viga de pórtico 18 se extiende en la segunda dirección 34 y presenta una guía 46, en la que se puede desplaza la cabeza de husillo 21 en la segunda dirección 34.
Como ya se ha mencionado, la cabeza de husillo 21 es desplazable en la primera dirección 33, Las flechas 47 y 48 indican la capacidad de desplazamiento de la cabeza de husillo 21 en la segunda dirección 34 así como en la primera dirección 33.
Se entiende que la cabeza de husillo 24 está alojado en la viga de pórtico 19 desplazable exactamente como la cabeza de husillo 21 en la viga de pórtico 8.
Además, el dispositivo 31 está constituido y es desplazable y pivotable exactamente como el dispositivo 29. Ambos dispositivos 29, 31 circulan, por lo tanto, sobre las guías 39, 41, de manera que se pueden transferir piezas de trabajo 27 parcialmente mecanizadas entre ellos.
En la figura 1 se muestra con 49 todavía el husillo del dispositivo 31, con el que se puede girar la pieza de trabajo 28 y se puede desplazar en rotación, Además, en 51 se muestra en la figura 1 el eje de articulación del dispositivo 31. Una pieza de trabajo insertada a través del orificio 37 en el espacio de trabajo 32 y empotrada en el husillo 42 del dispositivo 29 es mecanizada con la herramienta 23, que está empotrada en el husillo de la herramienta 22, hasta que están mecanizados todos los lado y superficies que se proyectan desde el husillo 42. A tal fin, se desplaza el dispositivo 29 en la tercera dirección 35 y hace pivotar su husillo 42, dado el caso, alrededor del eje de articulación 43.
Cuando ha concluido la mecanización parcial de la pieza de trabajo 27, el dispositivo 29 marcha en la dirección del dispositivo 31 y/o el dispositivo 32 marcha en la dirección del dispositivo 29, después de lo cual se empotra la pieza de trabajo 27 en el husillo 49 y está disponible allí como pieza de trabajo 28 parcialmente mecanizada para la mecanización posterior.
Por medio del desplazamiento del dispositivo 39 en la tercera dirección 35 y/o la articulación del husillo 49 alrededor del eje de articulación 43 se presenta la pieza de trabajo 28 parcialmente mecanizada a hora a la herramienta 26 en el husillo de la herramienta 25, de manera que se pueden mecanizar acabados todos los lados y superficies no mecanizados todavía.
Cuando la pieza de trabajo 28 ha sido mecanizada acabada, el husillo 49 pivota alrededor del eje de articulación 51 aproximadamente 180°, de manera que la pieza de trabajo 28 se puede extraer y descargar a través del orificio 38 de una manera adecuada.
Puesto que las piezas de trabajo 28, 27 requieren una mecanización compleja, dos herramientas 23, 26 no son suficientes para la mecanización, por lo que están previstos almacenes de herramientas, como se describe ahora en conexión con la figura 3.
La figura 3 muestra la máquina herramienta 10 de las figuras 1 y 2 en una vista en perspectiva desde arriba, en donde los mismos signos de referencia designan idénticas características de construcción.
En la figura 3 se puede reconocer que a cada cabeza de husillo 21, 24 está asociado un almacén de cambio de herramientas 53, 54, que está dispuesto con su extremo interior 55, 56 permanentemente en el espacio de trabajo, mientras que está dispuesto con su extremo exterior 57, 58 en la segunda dirección 34 junto al bastidor de la maquina 11, por lo que se proyecta lateralmente fuera del espacio de trabajo 32.
En cada almacén de cambio de herramientas 53, 54 están mantenidas en reserva de manera conocida en sí varias herramientas 23, 26 en los llamados puestos del almacén, que se pueden mover dentro de un almacén de cambio de herramientas 53, 54, de manera que están disponibles en el extremo interior 55, 56 para el cambio de herramientas.
Por medio del desplazamiento de las cabezas de husillo 21, 24 en la segunda dirección 34 así como en la primera dirección, lo que se indica de nuevo por medio de las flechas 47, 48, se puede aproximar el husillo de herramienta 22, 25 respectivo al extremo interior 55, 56 de los almacenes de cambio de herramientas 53 o bien 54 y se pueden depositar allí en el procedimiento de recogida en lugares libres del almacén y se pueden extraer nuevas herramientas 23, 26 desde los lugares ocupados del almacén.
Según la necesidad de herramientas 23 26 a almacenar y sus dimensiones, los almacenes de cambio de herramientas 53, 54 pueden presentar diferentes dimensiones.
Sin embargo, cuando el número de las herramientas llega a ser muy grande, se dispone por encima de cada almacén de cambio de herramientas 53, 54 un almacén de almacenamiento de herramientas 59, 61, que está dispuesto en la primera dirección 33 entre el almacén de cambio de herramientas 53, 54 respectivo y las vigas de pórtico 18, 19.
En el almacén de almacenamiento de herramientas 59, 61 están previstas otras herramientas, que no se pueden sustituir, sin embargo, directamente en los husillos de herramientas 22, 25, sino que a tal fin deben transferirse al almacén de cambio de herramientas 53 y 54, respectivamente.
Esta transferencia se realiza con dispositivos de transferencia 62, 63, que están dispuestos fuera del espacio de trabajo 32 en la segunda dirección 34 junto al bastidor de la máquina 11, de manera que se pueden transferir herramientas 23, 26 entre los almacenes de almacenamiento de herramientas 59, 61 y el almacén de cambio de herramientas 53, 54.
Cada almacén de cambio de herramientas 59, 61 presenta un extremo interior 64, 65, que está retrasado frente al extremo interior 55, 56 del almacén de cambio de herramientas 53, 54 que se encuentra debajo del mismo, de manera que los almacenes 53 y 59 así como 54 y 61 están dispuestos, respectivamente, en forma de terrazas. De esta manera, se puede aproximar el almacén de cambio de herramientas 53, 54 que se encuentra, respectivamente, debajo de los almacenes de almacenamiento de herramientas 59, 61 a su extremo interior 55 y 56, respectivamente por los husillos de las herramientas 22, 25 para el cambio de herramientas en el procedimiento de recogida.
Hay que indicar todavía que cada almacén de cambio de herramientas 55, 54 y cada almacén de almacenamiento de herramientas 59, 61 pueden presentar un revestimiento propio, lo que se identifica característico para todos los cuatro almacenes 53, 54, 59, 61 con el signo de referencia 66. Pero también es posible prever para el almacén de almacenamiento de herramientas 59 y para el almacén de cambio de herramientas 55 así como para el almacén de almacenamiento de herramientas 61 y el almacén de cambio de herramientas 55 así como para el almacén de almacenamiento de herramientas 61 y el almacén de cambio de herramientas 54. Los revestimientos sirven para la protección del personal de servicio y deben recoger el refrigerante que gotea.
Puesto que los almacenes de almacenamiento de herramientas 59, 61 están dispuestos por encima de los almacenes de cambio de herramientas 53, 54, y el cambio de herramienta se realiza sólo en los almacenes inferiores de cambio de herramientas 53, 54, la carrera en la primera dirección y en la segunda dirección 33, 34, que debe realizar una cabeza de husillo 21, 24, para salir de engrane con la pieza de trabajo 27, 28 precisamente mecanizada, es muy reducida, de manera que la máquina herramienta 10 sólo necesita una mecánica de eje-Z corta y una mecánica de eje-Y corta, que desplaza la cabeza de husillo 21, 24 respectiva en la dirección de la primera o bien de la segunda dirección 33 y 34.
Por medio de la disposición de los cuatro almacenes 53, 54, 59, 61 transversalmente a la tercera dirección 35 resulta, en general, una máquina herramienta muy compacta, que es extremadamente rígida en virtud del tipo de construcción del pórtico, de manera que se eleva todavía la rigidez a través de las dimensiones cortas en todas las tres direcciones 33, 34, 35.
Las cabezas de husillos 21, 24 se mueven solamente en la primera dirección 33 y en la segunda dirección 34, mientras que el movimiento relativo entre la herramienta 23, 26 y la pieza de trabajo 27,m 28 se realiza en la tercera dirección 35 a través de los dispositivos 29, 31.
Esto significa que las cabezas de husillos 21, 24 no tienden a realizar movimientos basculantes, porque no se desplazan también en la tercera dirección 35. Esto contribuye también a la rigidez de la nueva máquina herramienta 10.
Además, para los husillos de herramientas no se requiere ninguna mecánica de eje-X con accionamiento propio, lo que conduce a una reducción de las masas móviles. Esto posibilita una dinámica más elevada.
Debido a la rigidez grande y a la dinámica alta de la nueva máquina herramienta 10 son posibles movimientos de desplazamiento rápidos tanto de las cabezas de los husillos 21, 24 como también de los dispositivos 29, 31, sin que esto conduzca a problemas de exactitud o problemas en la capacidad de reproducción de la mecanización.
A la inversa, esto significa que las piezas de trabajo 27, 28 pueden ser mecanizadas muy rápidamente con la nueva máquina herramienta 10 y se pueden cambiar las herramientas 23, 26 muy rápidamente.
Debido a los recorridos cortos entre los dispositivos, 29, 31, se pueden transferir las piezas de trabajo 27 también muy rápidamente hasta el segundo dispositivo 31, de manera que, en general, el tiempo necesario para la mecanización total de una pieza de trabajo 27, 28 es muy reducido, de manera que el tiempo total de mecanización para una pieza de trabajo 27, 28 es muy corto.
Para proteger el medio ambiente y el personal de manejo contra las virutas que salen volando y las salpicaduras de refrigerante - como se representa en la figura 4 - dentro del espacio de trabajo común 32 puede estar separado por medio de paredes de revestimiento 71 indicadas de forma esquemática un espacio de virutas 73, en el que se realiza la mecanización de las piezas de trabajo 27, 28, con las herramientas 23, 26.
Paralelamente a la pared de revestimiento 71m el espacio de virutas 73 está separado sobre su lado alejado de los almacenes 43, 54, 59, 61 igualmente por medio de una pared de revestimiento, que no se representa en la figura 4. Estas paredes de revestimiento 71 se extienden en la primera y en la tercera dirección 33, 35.
La pared de revestimiento 71 delantera en la figura 4 presenta una puerta 74, a través de la cual se puede extraer la cabeza de husillo 21 fuera del espacio de virutas 73, de manera que es posible un cambio de herramientas en el extremo interior del almacén de cambio de herramientas 53. En el revestimiento 66 del almacén de cambio de herramientas 53 puede estar previsto a tal fin un orificio que se puede cerrar, dado el caso, por medio de una trampilla, a través del cual es posible un acceso a los puesto del almacén - vacíos o equipados con herramientas 23, 26 - en el interior del almacén de cambio de herramientas 53.
Para la cabeza de husillo 24 está prevista una puerta correspondiente - pero que no se reconoce en la figura 4 - en la pared de revestimiento 71.
Entre las cabezas de husillos 21, 24 se indica en el espacio de virutas 73 otra pared de revestimiento 72, que se extiende en la primera y en la segunda dirección 33, 34. Por medio de la pared de revestimiento 72 se impide que las virutas que se producen durante la mecanización con una de las dos cabezas de husillo 21, 24 y el refrigerante empleado lleguen a la zona de trabajo de la otra cabeza de husillo 24, 21.
También en la pared del revestimiento 72 está prevista una puerta - no reconocible en la figura 4 -, que se abre cuando uno o los dos dispositivos 29, 31 se desplazan en la tercera dirección 35 para transferir o bien recibir las piezas de trabajo 27, 28.
Alternativamente, las paredes de revestimiento 71 en la segunda dirección 34 puede estar tan alejadas entre sí que el espacio de virutas 73 corresponde al menos en la segunda dirección 34 al espacio de trabajo 32. Al menos los almacenes - inferiores - de cambio de herramientas 53, 54 se proyectan entonces con sus extremos interiores 55, 56 a través de las paredes del revestimiento 71 hasta el interior del espacio de trabajo 32, de manera que se puede realizar allí el cambio de herramientas en el procedimiento de recogida.
Para la protección de la mecánica del almacén de cambio de herramientas 53, 54 y de las herramientas 23, 26 almacenadas contra las virutas y el refrigerante, se puede prever en el revestimiento 66 de nuevo un orificio de acceso, que es liberado por una trampilla, cuando se realiza un cambio de herramientas.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Máquina herramienta con dos husillos de herramienta (22, 25) alineados verticales, equipados para el alojamiento de herramientas (23, 26), que son desplazables horizontales en una primera dirección vertical (33) y en una segunda dirección (34) ortogonal a la primera dirección (33), y desplazable horizontalmente en una segunda dirección (34) ortogonal a la primera dirección (33) y con dos dispositivos (29, 31) para el empotramiento de piezas de trabajo (27, 28) a mecanizar, en donde ambos dispositivos (29, 31) son desplazables horizontalmente en una tercera dirección (35) ortogonal a la primera y a la segunda dirección (33, 34) y los dos dispositivos (29, 31) están alojados en un bastidor de máquina común (11) con un espacio de trabajo común (32), caracterizada porque el bastidor de la máquina (11) presenta una placa de base (12) y dos paredes frontales (14, 15), en cuyos extremos superiores (16, 17) está configurada, respectivamente, una viga de pórtico (18, 19). las vigas de pórtico (18, 19) se extienden en la segunda dirección y se extienden paralelas entre sí, en las vigas de pórtico (18, 19) está alojado de forma desplazable, respectivamente, uno de los husillos de la herramienta (22, 25) en la primera y en la segunda dirección (33, 34), los dos husillos de la herramienta (22, 25) son desplazables paralelos entre sí en la segunda dirección (54) y están dirigidos uno hacia el otro, y está previsto al menos un almacén de cambio de herramientas (53, 54) dispuesto estacionario para un cambio de herramientas en el procedimiento de recogida, que está dispuesto al menos con su extremo interior (55, 56) permanentemente en el espacio de trabajo (32).
2. Máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque sobre la placa de base (12) está dispuesta una guía (39, 41) que s extiende en la tercera dirección (35), en la que están alojados los dos dispositivos (29, 31).
3. Máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque al menos uno de los dos dispositivos (29, 31) presenta un eje de articulación (43, 51), que se extiende con preferencia en la segunda dirección (34).
4. Máquina herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque para cada husillo de la herramienta (22, 25) está previsto un almacén de cambio de herramientas (53, 54).
5. Máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque cada almacén de cambio de herramientas (53, 54) se proyecta con su extremo exterior (57, 58) en la segunda dirección (34) fuera del espacio de trabajo (32).
6. Máquina herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque por encima de al menos uno de los almacenes de cambio de herramientas (53, 54) está dispuesto un almacén de almacenamiento de herramientas (59, 61), que se encuentra en la primera dirección (33) entre la viga de pórtico (18, 19) asociada y el almacén de cambio de herramientas.
7. Máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque el o cada almacén de almacenamiento de herramientas (59, 61) está retrasado con su extremo interior (64, 65) frente al extremo interior (55, 56) del almacén de cambio de herramientas (53, 54) que se encuentra debajo de almacén de almacenamiento de herramientas (64, 65) en la segunda dirección (34).
8. Máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, caracterizada porque está previsto al menos un dispositivo de transferencia (62, 63) para transferir herramientas (23, 26) entre el almacén de cambio de herramientas (53, 54) y el almacén de almacenamiento de herramientas (59, 61) dispuesto encima del mismo,
9. Máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque para cada almacén de cambio de herramientas (53, 54) está previsto un dispositivo de transferencia (62, 63).
10. Máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, caracterizada porque el o cada dispositivo de transferencia (62, 63) está dispuesto fuera del espacio de trabajo (32) en la segunda dirección (34) junto al bastidor de la máquina (11).
11. Máquina herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque cada almacén de cambio de herramientas (53, 54) y cada almacén de almacenamiento de herramientas (59, 61) presenta un revestimiento (66) propio.
12. Máquina herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizada porque, respectivamente, para un almacén de cambio de herramientas (53, 54) y el almacén de almacenamiento de herramientas (59, 61) dispuesto encima está previsto un revestimiento común.
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