ES2920501T3

ES2920501T3 - Dispositivo para alinear y posicionar una pieza de trabajo con respecto a un rayo láser de una máquina de procesamiento por láser

Info

Publication number: ES2920501T3
Application number: ES18768817T
Authority: ES
Inventors: Christian Krumm; Pascal Schoenenberger; José Canosa; Mouhamad Ali Freidy
Original assignee: Rollomatic SA
Current assignee: Rollomatic SA
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2022-08-04
Anticipated expiration: 2038-09-04
Also published as: CN111032279B; KR102452143B1; EP3681670A1; PT3681670T; DE102017121526A1; TWI763923B; JP2020531284A; EP3681670B1; US11872653B2; JP6928711B2; WO2019052858A1; CN111032279A; TW201919804A; US20210146477A1; PL3681670T3; KR20200054162A

Abstract

La invención se relaciona con un dispositivo para alinear y colocar una pieza de trabajo (4) en relación con un haz láser (3) de una máquina de procesamiento láser. El dispositivo está equipado con una base de dispositivo (5), un dispositivo de fijación de la pieza de trabajo (6) que recibe la pieza de trabajo (4) para mecanizar, y un dispositivo en movimiento (7) que tiene al menos tres ejes y que mueve el dispositivo de fijación de la pieza de trabajo (6) En relación con la base del dispositivo (5). El dispositivo en movimiento (7) está equipado con un cuerpo rígido (12) y una primera unidad de rotación que genera un par alrededor de un eje de rotación B y gira el cuerpo rígido (12) alrededor del eje de rotación B en relación con la base de la máquina (5). El cuerpo rígido (12) está equipado con una primera unidad lineal que mueve una primera diapositiva (13) en el cuerpo rígido (12) a lo largo del eje XW. El primer portaobjetos (13) está equipado con una segunda unidad de rotación (14) que genera un par alrededor de un eje de rotación C que difiere del eje rotacional B y gira el dispositivo de fijación de la pieza de trabajo (6) alrededor del eje rotacional C. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo para alinear y posicionar una pieza de trabajo con respecto a un rayo láser de una máquina de procesamiento por láser

Descripción

La invención se refiere a un dispositivo para alinear y posicionar una pieza de trabajo con respecto a un rayo láser de una máquina de procesamiento por láser.

Es conocido el maquinado de piezas de trabajo por medio de pulsos de láser intensos y cortos. La radiación láser a alta densidad de potencia hace que el material sobre la superficie de la pieza de trabajo se caliente. Dependiendo de la densidad de potencia, se puede formar plasma sobre la superficie de la pieza de trabajo. El material es eliminado de la superficie de la pieza de trabajo en el proceso. Esto se conoce como ablación por láser.

El rayo láser y la pieza de trabajo se mueven entre sí de manera definida con el fin de eliminar material de manera dirigida dentro de secciones definidas de la pieza de trabajo y para dar a la superficie de la pieza de trabajo contornos particulares. Este proceso incluye la producción de filos de corte en piezas de trabajo. También se conocen como filos de corte de herramientas.

Una máquina de procesamiento por láser comprende un cabezal láser que dirige el rayo láser pulsado de un láser sobre una pieza de trabajo de forma dirigida y mueve este rayo sobre la superficie de una pieza de trabajo, dado el caso dentro de un contorno de pulso predefinido. La pieza de trabajo está dispuesta en un dispositivo para alinear y posicionar que, en el caso de una máquina herramienta, también se denomina dispositivo de sujeción. Este dispositivo comprende una base de aparato, un dispositivo de colocación de piezas de trabajo y un dispositivo de movimiento. La base de aparato está dispuesta en una posición fija. Puede ser parte de la base de máquina de la máquina de procesamiento por láser. El dispositivo de colocación de piezas de trabajo recoge la pieza de trabajo y la sujeta firmemente, de modo que la posición de la pieza de trabajo con respecto al dispositivo de colocación de piezas de trabajo no cambia mientras la pieza de trabajo está siendo maquinada. El dispositivo de movimiento asegura un movimiento del dispositivo de colocación de piezas de trabajo con respecto a la base de aparato. Dado que el cabezal láser de la máquina de procesamiento por láser está dispuesto generalmente en una posición fija con respecto a la base de aparato, el dispositivo de movimiento también asegura un movimiento relativo entre el cabezal láser por un lado y el dispositivo de colocación de piezas de trabajo por el otro. Por consiguiente, una pieza de trabajo sujeta en el dispositivo de colocación de piezas de trabajo se mueve con respecto a un rayo láser generado por el cabezal láser. El movimiento relativo desencadenado por el dispositivo de movimiento significa que una pieza de trabajo se puede maquinar en toda su superficie, a menos que la superficie de la pieza de trabajo esté cubierta por el dispositivo de colocación de piezas de trabajo. En el proceso de maquinado, la pieza de trabajo se alinea con su superficie en varios ángulos contra el rayo láser.

El dispositivo para disponer y alinear piezas de trabajo divulgado en el documento de patente DE 102014 109 613 A1 comprende un dispositivo de movimiento con varios ejes. El movimiento presenta correspondientemente una pluralidad de grados de libertad. Con el fin de ejecutar el movimiento, el dispositivo de movimiento está equipado con una pluralidad de accionamientos de traslación y rotación. Los dispositivos de movimiento que tienen seis ejes generalmente exhiben tres accionamientos de traslación que generan fuerzas de accionamiento lineales a lo largo de un eje X, un eje Y y un eje Z, y tres accionamientos giratorios que generan un par de torsión alrededor de un eje DX, un eje DY y un eje Dz , respectivamente. Los accionamientos de traslación también se conocen como accionamientos lineales. Los dispositivos de movimiento con menos de seis ejes presentan un número correspondientemente menor de accionamientos de traslación o de rotación. Estos dispositivos de movimiento se conocen por los documentos de patente WO 2007/091155 A1, EP 2374569 A2 y US 6380512 B1. Con el fin de coordinar los movimientos de los accionamientos entre sí, los accionamientos se controlan por medio de una unidad de control común. Los accionamientos suelen estar controlados por CNC.

El documento de patente EP 0244645 A1 sirve como base para la forma de dos partes de la reivindicación 1 y describe una máquina taladradora y fresadora con un husillo de herramienta y una mesa para piezas de trabajo, que está equipada con una consola dispuesta de forma móvil en el cuerpo de máquina y un soporte intermedio dispuesto sobre la consola de modo que pueda girar alrededor de un eje de giro. Una base de mesa está alojada en el soporte intermedio de manera que se pueda desplazar en una dirección de desplazamiento z, siendo la dirección de desplazamiento perpendicular al eje de giro. Un tablero de mesa está dispuesto sobre la base de mesa de modo que pueda girar alrededor de un eje de rotación. En este caso, el eje de rotación del tablero de mesa se extiende perpendicularmente al eje de giro. Una superficie de sujeción para la pieza de trabajo está montada en el tablero de mesa perpendicular al eje de rotación. En este caso, el soporte intermedio está inclinado radialmente hacia el exterior en la dirección de desplazamiento de la base de mesa. Esto asegura que la superficie de sujeción se encuentre aproximadamente en un plano que contiene el eje de giro. Cuando la base de mesa se desplaza en la dirección de desplazamiento z, en el proceso de la superficie a maquinar, de una pieza de trabajo dispuesta en la superficie de sujeción, permanece siempre aproximadamente alineada con un cabezal lectura, que está dispuesta en la consola junto con una báscula. Por lo tanto, el punto de medición y el punto de maquinado deben estar lo más cerca posible entre sí, de modo que se eviten errores de medición debidos a grandes distancias y se logre una alta precisión de posicionamiento de piezas de trabajo pesadas con requisitos de soporte y accionamiento relativamente bajos.

Si los dispositivos conocidos son utilizados para maquinar piezas de trabajo alargadas a partir de las cuales, por ejemplo, se fabrican taladros o fresas, y si la pieza de trabajo tiene una gran longitud axial de varios decímetros debido a su campo de aplicación, las distancias por las cuales el dispositivo de movimiento debe mover el dispositivo de fijación de pieza de trabajo y una pieza de trabajo sujeta al mismo son considerables. En particular, los accionamientos de traslación y rotación individuales mueven los carros, las consolas u otras piezas accionadas asignadas a ellos a lo largo de grandes distancias. En el caso de grandes distancias, generalmente son necesarias altas aceleraciones. Sin embargo, las altas aceleraciones son una desventaja, ya que los accionamientos deben generar para ello fuerzas de accionamiento o pares de torsión elevados.

El objeto de la invención es el de proporcionar un dispositivo para disponer y alinear una pieza de trabajo que permita mover piezas de trabajo que tienen una gran longitud axial con relación a un rayo láser, de modo que la pieza de trabajo pueda ser maquinada esencialmente en toda su superficie sin la necesidad de altas aceleraciones y altas fuerzas motrices o pares de torsión de los accionamientos asociados para este propósito. Este objeto se consigue mediante un dispositivo de conformidad con la reivindicación 1. El dispositivo está caracterizado porque el dispositivo de movimiento está equipado con un primer accionamiento giratorio con un eje de rotación B, un primer accionamiento lineal con un eje lineal Xw, que discurre esencialmente radialmente hacia el eje de rotación B, y un segundo accionamiento giratorio que tiene un eje de rotación C diferente del eje de rotación B. El dispositivo de movimiento comprende un cuerpo rígido. Mediante su par de torsión, el primer accionamiento giratorio hace que el cuerpo rígido gire alrededor del eje de rotación B con respecto a la base de máquina. En este caso, el cuerpo rígido sobresale radialmente hacia afuera del eje de rotación B. El primer accionamiento lineal está dispuesto en el cuerpo rígido. El primer accionamiento lineal genera una fuerza de accionamiento lineal a lo largo de un eje Xw que discurre radialmente hacia el eje B y en el proceso desplaza un primer carro a lo largo del eje Xw sobre la superficie del cuerpo rígido. El segundo accionamiento giratorio está dispuesto en el primer carro. Mediante su par de torsión, el segundo accionamiento giratorio hace que el dispositivo de colocación de piezas de trabajo gire alrededor del eje de rotación C con respecto a la base de aparato. El cuerpo rígido es alargado y se extiende a lo largo de un eje longitudinal. En este caso, el cuerpo rígido está montado en el primer accionamiento giratorio de tal manera que su eje longitudinal discurre en dirección radial con respecto al eje de rotación B.

El dispositivo de colocación de piezas de trabajo recibe un extremo de una pieza de trabajo alargada y sujeta este extremo. Para este propósito, el dispositivo de colocación de piezas de trabajo presenta un soporte de pieza de trabajo alargado que se extiende a lo largo de un eje de soporte de pieza de trabajo lineal. El dispositivo de colocación de piezas de trabajo está dispuesto preferentemente en el segundo accionamiento giratorio de tal manera que el eje de soporte de pieza de trabajo discurre coaxialmente al eje de rotación C. Si una pieza de trabajo está dispuesta con su eje longitudinal de pieza de trabajo coaxial al eje de soporte de pieza de trabajo en el dispositivo de colocación de piezas de trabajo, el segundo accionamiento giratorio asegura una rotación de la pieza de trabajo alrededor de su eje longitudinal.

El primer accionamiento lineal posibilita un desplazamiento de una pieza de trabajo dispuesta en el dispositivo de colocación de piezas de trabajo. El desplazamiento tiene lugar preferentemente en una dirección en la que se va a maquinar la superficie de la pieza de trabajo. De este modo, el eje lineal Xw puede discurrir, por ejemplo, en paralelo al eje de rotación C. En este caso, una pieza de trabajo sujeta en el dispositivo de colocación de piezas de trabajo puede desplazarse a lo largo de su eje longitudinal. Lo mismo se aplica a las piezas de trabajo que presentan un gran alargamiento axial de varios decímetros. De esta manera, la pieza de trabajo puede alinearse con toda su superficie hacia el rayo láser simplemente mediante un movimiento a lo largo del eje lineal Xw y alrededor del eje de rotación C sucesivamente, de modo que toda la superficie puede ser maquinada con el uso del láser. Una rotación alrededor del eje de rotación B también asegura una alineación de la pieza de trabajo en varios ángulos con respecto al rayo láser.

El dispositivo de acuerdo con la invención permite, de este modo, una alineación de la pieza de trabajo en la que no es necesario cubrir grandes distancias entre los pasos de maquinado individuales. Lo mismo se aplica al cuerpo rígido, que se mueve usando el primer accionamiento giratorio, al primer carro, que se desplaza usando el primer accionamiento lineal, y al dispositivo de colocación, que se desplaza usando el segundo accionamiento giratorio. Los recorridos de ajuste de los componentes asignados al primer accionamiento lineal y al segundo accionamiento giratorio son cortos. Por lo tanto, el dispositivo de acuerdo con la invención no requiere aceleraciones elevadas ni fuerzas o pares de torsión elevados.

De acuerdo con una realización ventajosa de la invención, el eje C discurre en un plano perpendicular al eje B.

De acuerdo con una realización ventajosa adicional de la invención, el eje C está en paralelo con el eje Xw. De acuerdo con una realización ventajosa adicional de la invención, el cuerpo rígido adopta la forma de una palanca. Una palanca de un solo brazo es particularmente preferente como la palanca. Se extiende preferentemente a lo largo de la trayectoria de desplazamiento lineal del primer carro y soporta dicho carro en su movimiento. La palanca puede adoptar la forma de un brazo alargado.

De acuerdo con una realización ventajosa adicional de la invención, en paralelo con el eje lineal Xw, el cuerpo rígido está equipado con un carril de guía a lo largo del cual es guiado el primer carro. El carril de guía asegura que el primer carro esté soportado en su movimiento a lo largo del eje lineal Xw.

De acuerdo con una realización ventajosa adicional de la invención, el dispositivo de movimiento comprende un segundo accionamiento lineal que genera una fuerza de accionamiento a lo largo de un eje lineal Z y mueve un segundo carro a lo largo del eje Z, con respecto a la base de máquina. Preferentemente, el primer accionamiento giratorio está dispuesto directa o indirectamente en el segundo carro, de modo que la combinación del primer accionamiento giratorio, el primer accionamiento lineal, el segundo accionamiento giratorio y el dispositivo de colocación en conjunto se pueden desplazar a lo largo del eje Z con respecto a la base de aparato y, por lo tanto, con respecto a un rayo láser. El eje Z discurre preferentemente en paralelo con el eje del rayo láser de la máquina de procesamiento por láser. El segundo accionamiento lineal puede estar dispuesto en la base de máquina. Sin embargo, también es posible disponer el segundo motor lineal en el segundo carro. El segundo accionamiento lineal también puede adoptar la forma de un motor lineal, estando conectado el estator a la base de aparato y el rotor al segundo carro.

De acuerdo con una realización ventajosa adicional de la invención, el dispositivo de movimiento comprende un tercer accionamiento lineal dispuesto en el segundo carro, dicho accionamiento genera una fuerza de accionamiento a lo largo de un eje lineal Y y mueve un tercer carro a lo largo del eje Y, con respecto al segundo carro, siendo el eje Y diferente del eje Z. De este modo, el tercer carro también se desplaza a lo largo del eje Y con respecto a la base de máquina. El tercer accionamiento lineal puede estar dispuesto en el segundo carro. Alternativamente, el tercer accionamiento lineal puede estar dispuesto en el tercer carro. El tercer accionamiento lineal también puede adoptar la forma de un motor lineal, estando conectado el estator al segundo carro y el rotor al tercer carro, o viceversa.

De acuerdo con una realización ventajosa adicional de la invención, el dispositivo de movimiento comprende un cuarto accionamiento lineal dispuesto en el tercer carro, dicho accionamiento genera una fuerza de accionamiento a lo largo de un eje lineal X y mueve un cuarto carro a lo largo del eje X, con respecto al tercer carro, siendo el eje X diferente del eje Z y del eje Y. El primer accionamiento giratorio está dispuesto preferentemente en el cuarto carro de tal manera que la combinación del primer accionamiento giratorio, el primer accionamiento lineal, el segundo accionamiento giratorio y el dispositivo de colocación en conjunto se puede desplazar a lo largo de los ejes Z, Y y X, con respecto a la base de aparato y, por lo tanto, con respecto a un rayo láser. En este caso, el movimiento del dispositivo de movimiento presenta cuatro grados de libertad de traslación y dos de rotación. El movimiento tiene lugar a lo largo de los cuatro ejes lineales Z, Y, X y Xw y a lo largo de los dos ejes de rotación B y C. El cuarto accionamiento lineal puede estar dispuesto en el tercer carro. Alternativamente, el cuarto accionamiento lineal puede estar dispuesto en el cuarto carro. El cuarto accionamiento lineal también puede adoptar la forma de un motor lineal, estando conectado el estator al tercer carro y el rotor al cuarto carro, o viceversa.

De acuerdo con una realización ventajosa adicional de la invención, los ejes X, Y y Z son perpendiculares entre sí.

De acuerdo con una realización ventajosa adicional de la invención, el primer accionamiento giratorio está dispuesto en el cuarto carro.

De acuerdo con una realización ventajosa adicional de la invención, el eje B es esencialmente paralelo a uno de los ejes X, Y o Z.

De acuerdo con una realización ventajosa adicional de la invención, los accionamientos de todos los ejes están controlados por CNC. El control asegura que todos los accionamientos estén coordinados entre sí y que la pieza de trabajo esté alineada, por el movimiento de los accionamientos, exactamente en un orden cronológico predefinido en relación con el rayo láser 3 con el fin de producir un contorno deseado en la superficie de la pieza de trabajo.

Otras ventajas y realizaciones ventajosas de la invención se pueden encontrar en la siguiente descripción, los dibujos y las reivindicaciones.

Dibujos

Una realización del dispositivo de acuerdo con la invención se muestra en los dibujos y se describe a continuación. En los dibujos:

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo de alineación y posicionamiento, estando el cuerpo rígido alineado perpendicularmente hacia abajo y estando el primer carro en su posición más alejada del eje de rotación B.

La Figura 2 es una vista en perspectiva del dispositivo de acuerdo con la Figura 1, estando dispuesto el primer carro en una posición más cercana al eje de rotación B que en la Figura 1.

La Figura 3 es una vista frontal del dispositivo de acuerdo con la Figura 1 en una posición del dispositivo de movimiento de acuerdo con la Figura 1.

La Figura 4 es una vista frontal del dispositivo de acuerdo con la Figura 1 en una posición del dispositivo de movimiento de acuerdo con la Figura 2.

La Figura 5 es una vista lateral del dispositivo de acuerdo con la Figura 1 en una posición del dispositivo de movimiento de acuerdo con la Figura 1.

La Figura 6 es una vista lateral del dispositivo de acuerdo con la Figura 1 en una posición del dispositivo de movimiento de acuerdo con la Figura 2.

La Figura 7 es una vista lateral del dispositivo de acuerdo con la Figura 1, estando el cuerpo rígido girado en el sentido de las agujas del reloj en un ángulo de 45° desde la posición de la Figura 1 y estando el primer carro en su posición más alejada del eje de rotación B.

La Figura 8 es una vista lateral del dispositivo de acuerdo con la Figura 1, estando el cuerpo rígido girado en el sentido de las agujas del reloj en un ángulo de 45° desde la posición de la Figura 1 y estando dispuesto el primer carro en una posición más cercana al eje de rotación B que en la Figura 7.

La Figura 9 es una vista lateral del dispositivo de acuerdo con la Figura 1, estando el cuerpo rígido girado en sentido contrario a las agujas del reloj en un ángulo de 45° desde la posición de la Figura 1 y estando el primer carro en su posición más alejada del eje de rotación B.

La Figura 10 es una vista lateral del dispositivo de acuerdo con la Figura 1, estando girado el cuerpo rígido en sentido contrario a las agujas del reloj en un ángulo de 45° desde la posición de la Figura 1 y estando dispuesto el primer carro en una posición más cercana al eje de rotación B que en la Figura 7.

La Figura 11 es una vista desde arriba del dispositivo de acuerdo con la Figura 1 en la posición del dispositivo de movimiento de acuerdo con la Figura 1.

Descripción de la realización

Las Figuras 1 a 11 muestran un dispositivo de alineación y posicionamiento 1 una pieza de trabajo 4 con respecto a un rayo láser 3. El rayo láser es dirigido por un cabezal láser 2 de una máquina de procesamiento por láser (no mostrada con mayor detalle) sobre la superficie de la pieza de trabajo 4. El dispositivo de alineación y posicionamiento 1 comprende una base de aparato 5 dispuesta de manera fija, un dispositivo de colocación de piezas de trabajo 6 que recoge y sujeta la pieza de trabajo 4, y un dispositivo de movimiento 7. El dispositivo de movimiento mueve el dispositivo de colocación de piezas de trabajo 6 alrededor de dos ejes de rotación B y C y a lo largo de cuatro ejes lineales Xw, X, Y y Z, con respecto a la base de aparato 5. Un segundo accionamiento lineal, no mostrado en los dibujos, mueve un segundo carro 8 hacia adelante y hacia atrás a lo largo del eje Z, con respecto a la base de aparato. Un tercer accionamiento lineal, no mostrado en los dibujos, mueve un tercer carro 9 adelante y atrás a lo largo del eje Y, en relación con el segundo carro 8. Un cuarto accionamiento lineal, no mostrado en los dibujos, mueve un cuarto carro 10 adelante y atrás a lo largo del eje X, con respecto al tercer carro 9. En el cuarto carro 10 está dispuesto un primer accionamiento giratorio 11, que genera un par de torsión alrededor de un eje B que discurre en paralelo al eje Y y perpendicularmente a los ejes X y Z. Un árbol de accionamiento, no identificable en el dibujo, del primer accionamiento giratorio 11 está conectado de forma no giratoria con el cuerpo rígido 12, que tiene la forma de una palanca de un solo brazo. El cuerpo rígido 12 sobresale radialmente hacia afuera del eje de rotación B. El eje de accionamiento transmite el par de torsión del primer accionamiento giratorio 11 al cuerpo rígido 12 y asegura así una rotación del cuerpo rígido 12 alrededor del eje de rotación B. En el cuerpo rígido 12 se dispone un primer accionamiento lineal, no representado en el dibujo, que genera una fuerza de accionamiento lineal a lo largo del eje lineal Xw y mueve un primer carro 13 hacia adelante y hacia atrás a lo largo del eje Xw. En este caso, el eje Xw discurre en dirección radial con respecto al eje de rotación B. El eje Xw se extiende en un plano perpendicular al eje de rotación B. En el primer carro 13 está dispuesto un segundo accionamiento giratorio 14. Dicho El accionamiento genera un par de torsión alrededor de un eje de rotación C. En este caso, el eje de rotación C está en paralelo con el eje lineal Xw. El eje de giro discurre en un plano perpendicular al eje de rotación B. El segundo accionamiento giratorio gira el dispositivo de colocación de piezas 6 y, por lo tanto, la pieza de trabajo 4 alojada en el dispositivo de colocación de piezas 6, alrededor del eje de rotación C.

El rayo láser 3 se alinea teniendo su eje del rayo en paralelo con el eje lineal Z. Un desplazamiento del segundo carro a lo largo del eje Z conduce así a un movimiento del dispositivo de colocación de piezas 6 hacia el cabezal láser 2 o lejos del mismo. La distancia de la pieza de trabajo 4 al cabezal láser 2 se puede ajustar por medio del segundo accionamiento lineal y un movimiento del segundo carro 8.

La pieza de trabajo 4 es alargada. Se recibe en el dispositivo de colocación de piezas de trabajo 6 de tal manera que un eje longitudinal de la pieza de trabajo 4 discurre coaxialmente al eje de rotación C. El segundo accionamiento giratorio 14 asegura así una rotación de la pieza de trabajo 4 alrededor de su propio eje longitudinal.

En las Figura 1, 3 y 5 el dispositivo de movimiento 7 está alineado de tal manera que el cuerpo rígido 12 apunta verticalmente hacia abajo y el primer carro 13 está ubicado en su posición más alejada del eje de rotación B. En esta posición, la pieza de trabajo 4 se puede maquinar en su extremo orientado alejado del dispositivo de colocación de piezas de trabajo 6.

En las Figura 2, 4 y 6, el dispositivo de movimiento 7 está alineado de tal manera que el cuerpo rígido 12 apunta verticalmente hacia abajo y el primer carro 13 está ubicado en una posición más cercana al eje de rotación B en comparación con la posición de acuerdo con las Figuras 1, 3 y 5. En esta posición del primer carro, la pieza de trabajo 4 se puede maquinar con el láser en su extremo orientado hacia el dispositivo de colocación de piezas de trabajo 6.

A partir de la comparación de las dos posiciones representadas en las Figuras 1, 3 y 5 por un lado y en las Figuras 2, 4 y 6 por el otro, es evidente que la trayectoria de desplazamiento que recorre el primer carro 13 a lo largo del eje lineal Xw corresponde esencialmente a la distancia a lo largo del eje longitudinal de la pieza de trabajo 4, sobre la cual se va a maquinar la superficie de la pieza de trabajo con el uso del rayo láser 3. Además es evidente a partir de la representación del dispositivo 1 en una vista desde arriba de acuerdo con la Figura 11 junto con las Figuras 1 a 6 que una rotación de la pieza de trabajo 4 alrededor del eje de rotación C y una traslación a lo largo del eje lineal Xw permiten que la superficie de la pieza de trabajo 4 se alinee con el rayo láser 3 en una distancia que está predefinida por la trayectoria de desplazamiento a lo largo del eje Xw de tal manera que se puede maquinar toda la superficie de la pieza de trabajo 4.

Las Figuras 7 a 10 muestran varias posiciones del cuerpo rígido 12. En este caso, las Figuras 7 y 8 muestran un cuerpo rígido 12 girado en sentido contrario a las agujas del reloj en un ángulo de 45° en comparación con las Figuras 1 a 6. La Figura 9 y 10 muestran el cuerpo rígido 12 en una posición girada a la derecha alrededor de un ángulo de 45° con respecto a las Figura 1 a 6. En este caso, en las Figura 7 y 9 el primer carro 13 está ubicado en su posición de mayor distancia posible desde el eje de rotación B. En las Figura 8 y 10, sin embargo, el primer carro 13 exhibe una posición que está más cerca del eje de rotación B. Las representaciones muestran que el ángulo entre la superficie de la pieza de trabajo 4 y el rayo láser 3 se puede ajustar mediante una rotación del cuerpo rígido 12 alrededor del eje de rotación B.

En las Figuras 1 a 6, el cuerpo rígido 12 está alineado en paralelo con el eje lineal X. En esta posición, el eje lineal Xw y el eje lineal X están en paralelo entre sí. En esta posición, la pieza de trabajo 4 puede estar alineada con el rayo láser en paralelo con el eje longitudinal de la pieza de trabajo no solo mediante una traslación a lo largo del eje Xw sino también mediante una traslación a lo largo de una distancia a lo largo del eje X. Las posiciones del cuerpo rígido 12 de acuerdo con las Figuras 7 a 10 muestran, sin embargo, que ya no es posible un ajuste correspondiente de la pieza de trabajo en paralelo con el eje longitudinal en una distancia a lo largo del eje X solo si la pieza de trabajo 4 se gira alrededor del eje de rotación B. En este caso, la traslación a lo largo del eje lineal Xw conduce a una simplificación considerable.

La Figura 11 muestra el dispositivo 1 que comprende el cabezal láser 2, el rayo láser 3 y la pieza de trabajo 4, desde arriba. La representación muestra que un movimiento del tercer carro 9 a lo largo del eje lineal Y permite establecer si el rayo láser 3 se encuentra con la superficie de la pieza de trabajo 4 en el borde de la pieza de trabajo en una dirección esencialmente tangencial, o más bien central y, por lo tanto, más bien radial, relativa al eje longitudinal de la pieza de trabajo, o en una posición entre los mismos.

Los accionamientos son controlados por medio de un control común, de modo que la pieza de trabajo 4 se mueve de manera dirigida con respecto al rayo láser 3, de modo que se genera un contorno de superficie predefinido mediante ablación por láser. En este caso, el control es un control CNC. El control no se muestra en los dibujos.

Lista de números de referencia

1 Dispositivo para alinear y posicionar una pieza de trabajo

2 Cabezal láser

3 Rayo láser

4 Pieza de trabajo

5 Base de aparato

6 Dispositivo de colocación

7 Dispositivo de movimiento

8 Segundo carro

9 Tercer carro

10 Cuarto carro

11 Primer accionamiento giratorio

12 Cuerpo rígido

13 Primer carro

14 Segundo accionamiento giratorio

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para alinear y posicionar una pieza de trabajo (4) con respecto a un rayo láser (3) de una máquina de procesamiento por láser,

con una base de aparato (5),

con un dispositivo de colocación de piezas de trabajo (6) que recibe la pieza de trabajo (4) a procesar,

con un dispositivo de movimiento (7) que comprende al menos tres ejes que mueve el dispositivo de colocación de piezas de trabajo (6) con respecto a la base de aparato (5),

con un cuerpo rígido (12) del dispositivo de movimiento (7),

con un primer accionamiento giratorio del dispositivo de movimiento (7) que genera un par de torsión alrededor de un eje de rotación B y acciona el cuerpo rígido (12) para girar alrededor del eje de rotación B con respecto a la base de máquina (5), por lo que el cuerpo rígido (12) sobresale radialmente hacia el exterior del eje de rotación B,

con un primer carro (13) dispuesto sobre el cuerpo rígido (12) con un segundo accionamiento giratorio (14) dispuesto en el primer carro (13) y que genera un par de torsión alrededor de un eje de rotación C que difiere del eje de rotación B y hace girar el dispositivo de colocación de piezas de trabajo (6) alrededor del eje de rotación C,

caracterizado porque

se proporciona un primer accionamiento lineal dispuesto sobre el cuerpo rígido (12), que genera una fuerza de accionamiento lineal de acuerdo con un eje Xw que discurre esencialmente radial con respecto al eje de rotación B y desplaza el primer carro (13) sobre el cuerpo rígido (12) a lo largo del eje Xw,

el cuerpo rígido (12) es alargado y se extiende a lo largo de un eje longitudinal, y el cuerpo rígido (12) está alojado en el primer accionamiento giratorio de tal manera que su eje longitudinal discurre en la dirección radial con respecto al eje de rotación B.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el eje C discurre sobre un plano perpendicular al eje B.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el eje C es paralelo al eje Xw.

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo rígido (12) tiene forma de palanca.

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo rígido (12) está equipado con un carril de guía por el que es conducido el primer carro (13).

6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de movimiento (7) comprende un segundo accionamiento lineal que genera una fuerza de accionamiento a lo largo de un eje lineal Z y mueve un segundo carro (8) a lo largo del eje Z con respecto a la base de máquina (5).

7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el dispositivo de movimiento (7) comprende un tercer accionamiento lineal que genera una fuerza de accionamiento a lo largo de un eje lineal Y y mueve un tercer carro (9) a lo largo del eje Y con respecto al segundo carro (8), por lo que el eje Y es diferente del eje Z.

8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el dispositivo de movimiento (7) comprende un cuarto accionamiento lineal que genera una fuerza de accionamiento a lo largo de un eje lineal X y mueve un cuarto carro (10) a lo largo del eje X con respecto al tercer carro, por lo que el eje X es diferente del eje Z y del eje Y.

9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque los ejes X, Y y Z son perpendiculares entre sí.

10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque el primer accionamiento giratorio (11) está dispuesto en el cuarto carro (10).

11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el eje B es esencialmente paralelo a uno de los ejes X, Y o Z.

12. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los accionamientos de todos los ejes están controlados por CNC.