ES2923324B2

ES2923324B2 - Conjunto de maquinas para arranque de viruta, aporte de material y/o medicion en piezas

Info

Publication number: ES2923324B2
Application number: ES202130211A
Authority: ES
Inventors: De Diego Javier Orive; Martínez Luis Calleja
Original assignee: Zayer SA
Current assignee: Zayer SA
Priority date: 2021-03-10
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2023-05-17
Anticipated expiration: 2041-03-10
Also published as: ES2923324A1

Description

DESCRIPCIÓN

CONJUNTO DE MÁQUINAS PARA ARRANQUE DE VIRUTA, APORTE DE

MATERIAL Y/O MEDICIÓN EN PIEZAS

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se engloba en el campo de los elementos constitutivos de las máquinas herramienta, en concreto de las configuraciones que abarcan más de una máquina herramienta, consideradas éstas tanto las del tipo de arranque de viruta, como las de aporte de material, incluyéndose las de medición como extensión de las mismas por acoplamiento de algún elemento de medición a las máquinas herramienta habituales.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las máquinas herramienta pueden ser varios tipos, como de arranque de viruta para operaciones de mecanizado (fresado, torneado, taladrado, roscado, escariado, mandrinado, rectificado, bruñido, etc.) como las de aporte de material mediante soldadura o cualquier otro tipo. Dadas las exigencias dimensionales durante el trabajo de esas máquinas, se ha venido incluyendo en las mismas operaciones de medición de las dimensiones o la rugosidad de la pieza en proceso, sin necesidad de utilizar un sistema de medición fuera del proceso de mecanizado, normalmente sustituyendo una herramienta en un cabezal de la máquina por un palpador o sensor de medición, o éste dispuesto en alguna parte de la máquina a donde se acerca la herramienta o cabezal de la máquina para ser palpado o sensado.

Se conoce la patente CN108067657A en la que se expone una máquina de mecanizado del diámetro interior de una pieza cilíndrica, en la que la máquina se dispone en dicho diámetro interior, siendo la máquina de relativo gran tamaño ocupando la mayor parte de dicho diámetro interior.

Por otra parte, se conocen máquinas de mecanizado del tipo portátiles adecuadas para mecanizar diámetros interiores, como las expuestas en las patentes CN110814379A y KR101559306B1.

Actualmente se trabaja sobre piezas de gran tamaño sobre todo en el campo de las energías renovables y, en concreto, de los aerogeneradores o turbinas de viento. Dada la escalada en tamaño relacionada con la probada eficiencia en aparatos cada vez mayores, se tiene la necesidad de trabajar sobre piezas cada más grandes, las cuales están muy por encima del tamaño habitual de las máquinas herramienta conocidas, incluso de las más grandes. Esto obliga a construir máquinas herramienta especiales todavía más grandes, con el coste inicial que conlleva, además de implicar grandes ciclos de trabajo, debido al movimiento relativamente lento de mesas de trabajo y componentes móviles de máquina con una gran masa, y de implicar crecientes defectos o errores debido a las grandes longitudes de los elementos constitutivos de las máquinas en cuyo extremo se sitúa la herramienta, palpador o similar, como las columnas, carneros, etc.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención queda establecida y caracterizada en la reivindicación independiente, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras características de la misma.

El objeto de la invención es un conjunto de máquinas para arranque de viruta, aporte de material y/o medición en piezas de gran dimensión. El problema técnico a resolver es configurar el conjunto de máquinas para alcanzar el objeto citado.

A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención se refiere a un conjunto de máquinas para arranque de viruta, aporte de material y/o medición en piezas de gran dimensión. El arranque de viruta engloba las operaciones de mecanizado habituales como fresado, torneado, taladrado, roscado, escariado, mandrinado, rectificado, bruñido; el aporte de material abarca la soldadura u operaciones similares; la medición se refiere normalmente a las dimensiones o la rugosidad de la pieza, sin necesidad de utilizar un sistema de medición fuera del proceso que lleve a cabo el conjunto de máquinas.

Con “piezas de gran dimensión” se quiere englobar a las piezas que no hacen posible su arranque de viruta, aporte de material y/o medición con las máquinas herramienta habituales, sino que deben ser de un tamaño especial, o con una sola de las máquinas herramienta habituales.

Las piezas no forman parte de la invención, el conjunto de máquinas se relaciona con la configuración de cada pieza, por eso el conjunto de máquinas se cita como que puede interactuar con la pieza.

Como es conocido en el estado de la técnica, cada pieza comprende un vaciado central, bien un orificio pasante o una oquedad con fondo, y comprende al menos: una pared interior que limita el vaciado central, una pared superior, una pared inferior y una pared exterior. Con “al menos” se quiere significar que como mínimo una de las paredes citadas forma parte de la pieza; así, en una pieza cilíndrica, la pared interior es una sola, pero podría tener cambios de radio y conectarse varias paredes interiores, igualmente si formara un triángulo, cuadrilátero, etc., o son numerosas paredes conectadas, todas curvas o combinaciones de rectas y curvas; la misma consideración se puede tener para las otras paredes: superior, inferior y exterior.

Así, la definición de la pieza debe entenderse como no limitativa, sino con los mínimos de las paredes mencionadas, pues la configuración de dicha pieza puede ser muy variable, con disposiciones de paredes variadas, como en el ejemplo expuesto aquí más adelante, no por ello influyendo en que limite al conjunto de máquinas de la invención. Igualmente, no tiene por qué ser una sola pieza, puede ser una sola pieza, lo habitual, o pueden ser varias piezas de gran dimensión, como por ejemplo un toroide partido.

Caracteriza al conjunto de máquinas el que comprende un basamento o fundación con un primer alojamiento central, que puede ser una oquedad con fondo, sobre el basamento se dispone una mesa giratoria con un segundo alojamiento central, que puede ser un orificio pasante, estando el segundo alojamiento central dispuesto en correspondencia con el primer alojamiento central, es decir, que son coincidentes de alguna manera, como coaxiales, para que el basamento y la mesa giratoria conformen un alojamiento central en el que se pueda ubicar alguna máquina como se expone a continuación. En el primer alojamiento central se dispone el cuerpo de al menos una máquina central de manera que puede acceder a la pared interior, pared superior y pared inferior de la pieza; en el basamento y fuera del primer alojamiento central se dispone al menos una máquina periférica de manera que puede acceder a la pared exterior, pared superior y pared inferior de la pieza.

Con “cuerpo” de una máquina se quiere significar la parte estructural principal de una máquina. Por ejemplo, en una máquina de columna, la columna es el cuerpo referido, a la que se conectaría un carnero, cabezal y herramienta.

De esta manera, con la configuración del conjunto de máquinas expuestas, se tiene acceso desde el centro de la pieza a las partes adyacentes de la misma y desde el exterior a las partes adyacentes de la misma, consiguiendo con ello la ventaja de poder utilizar máquinas de tamaño estándar tanto en el centro como en la periferia de la pieza y no tener que disponer una gran máquina que pudiera tener acceso a todas las superficies de la pieza. Esto tiene otras ventajas añadidas como que reduce considerablemente la inversión, el coste de mantenimiento y genera un ahorro energético importante en toda la cadena de suministro, aumentando, además, la precisión del conjunto debido a la cercanía de las máquinas a las zonas de la pieza sobre las que se actúa.

Un ejemplo de aplicación del conjunto de máquinas reivindicado es cuando se tratan piezas del sector energético, como las energías renovables, en concreto los aerogeneradores, que requieren el trabajo con piezas de gran tamaño, a partir de 8 m de diámetro exterior, con diámetros interiores a partir de 3 m y con tamaños que no dejan de incrementarse año tras año, y gran peso, a partir de 70 Tm en adelante, llegando a piezas de más de 200 Tm.

Otra ventaja es la posibilidad de trabajar con varias máquinas a la vez sobre la misma pieza, lo que reduce considerablemente el tiempo de proceso y redunda en un aumento de la productividad.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Se complementa la presente memoria descriptiva, con un juego de figuras, ilustrativas del ejemplo preferente, y nunca limitativas de la invención.

La figura 1 representa una vista en perspectiva de un conjunto de máquinas.

La figura 2 representa una sección del conjunto de máquinas de la figura 1.

EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

En las figuras 1 y 2 se representa un conjunto de máquinas para arranque de viruta, una pieza (1) de gran dimensión en forma toroidal octogonal, la pieza (1) comprende un vaciado central (1.1), al menos: una pared interior (1.2) que limita el vaciado central, en la realización mostrada son veinticuatro paredes interiores (1.2), siendo ocho duplicadas en dos placas paralelas, más las del vano intermedio que une las dos placas paralelas; una pared superior (1.3), una pared inferior (1.4) y una pared exterior (1.5), en la realización mostrada son veinticuatro paredes exteriores (1.5), siendo ocho duplicadas en dos placas paralelas, más las del vano intermedio que une las dos placas paralelas.

El conjunto de máquinas, como se aprecia en las figuras 1 y 2, comprende un basamento (2) con un primer alojamiento central (2.1), sobre el basamento (2) se dispone una mesa giratoria (3) con un segundo alojamiento central (3.1), mostrado en la figura 2, estando el segundo alojamiento central (3.1) dispuesto en correspondencia con el primer alojamiento central (2.1); en el primer alojamiento central (2.1) se dispone el cuerpo (4.1) de al menos una máquina central (4), en la configuración representada en las figuras 1 y 2 son dos máquinas centrales (4) del tipo columna, considerándose la columna como el cuerpo (4.1) de cada una de ellas, de manera que cada máquina central (4) puede acceder a la pared interior (1.2), pared superior (1.3) y pared inferior (1.4) de la pieza (1); en el basamento (2) y fuera del primer alojamiento central (2.1) se dispone al menos una máquina periférica (5), dos máquinas periféricas (5) dispuestas entre sí en ángulo recto en la realización representada, de manera que puede acceder a la pared exterior (1.5), pared superior (1.3) y pared inferior (1.4) de la pieza (1).

Las máquinas (4,5) representadas en las figuras 1 y 2 son en concreto de mecanizado, aunque igualmente podrían ser de aporte de material o medición, pudiendo ser todas ellas del mismo tipo para el mismo conjunto de máquinas o combinarse de varios tipos para el mismo conjunto de máquinas.

Una opción, mostrada en la figura 1, es que se incluya un primer sistema de recogida de residuos, virutas y/o fluidos (6) que comprende un primer medio de transporte (6.1) de los mismos desde el primer alojamiento central (2.1) hasta un primer depósito (6.2) dispuesto exterior al primer alojamiento central (2.1) y sobre el basamento (2), con esto se consigue la extracción de los deshechos salvando la pieza (1), algo que no es habitual en las máquinas convencionales pues en su basamento o bancada se incluye el sistema de extracción de deshechos ya que la pieza (1) es de menor dimensión y no excede las dimensiones del cuerpo de la máquina. Añadido a esto se puede disponer que cada máquina periférica (5) se disponga en un orificio lateral (2.2) del basamento (2), figuras 1 y 2; entonces, se dispone un segundo sistema de recogida de residuos, virutas y/o fluidos (7), figura 1, que comprende un segundo medio de transporte (7.1) de los mismos desde el orificio lateral (2.2) hasta un segundo depósito (7.2) dispuesto exterior al primer alojamiento central (2.1), también al orificio lateral (2.2), y sobre el basamento (2).

Una opción no representada es que el conjunto de máquinas incluya una unidad de control única para todas las máquinas (4,5) que forman parte del conjunto de máquinas. En concreto, la unidad de control puede estar configurada de tal manera que los movimientos de la mesa giratoria (3) son gobernados por la máquina central (4) o por la máquina periférica (5). También puede estar configurada de tal manera que los movimientos de la mesa giratoria (3) son gobernados por la máquina central (4) y por la máquina periférica (5), opción que aporta la versatilidad de que pueden actuar todas las máquinas (4,5) simultáneamente o, de otra manera, pueden actuar secuencialmente en cualquier orden entre ellas según se requiera en la aplicación concreta. Se cita una máquina (4,5) de cada tipo en línea con el singular “al menos” citado al principio de la descripción, entendiéndose por extensión a una pluralidad de cualquiera de las máquinas centrales (4) o cualquiera de las máquinas periféricas (5), cuando hay varias de cada una de ellas.

También, para completar el conjunto de máquinas y como es habitual en el estado de la técnica, normalmente se incluye un sistema de intercambio automático de las herramientas, un sistema de intercambio automático de cabezales, y un sistema de elevación para el operario que permita el seguimiento de las operaciones de las máquinas (4,5) y la inspección de la pieza (1).

Claims

REIVINDICACIONES

1.-Conjunto de máquinas para arranque de viruta, aporte de material y/o medición en piezas (1) de gran dimensión, cada pieza (1) comprende un vaciado central (1.1), al menos: una pared interior (1.2) que limita el vaciado central, una pared superior (1.3), una pared inferior (1.4) y una pared exterior (1.5), un basamento (2) con un primer alojamiento central (2.1), sobre el basamento (2) se dispone una mesa giratoria (3) con un segundo alojamiento central (3.1), estando el segundo alojamiento central (3.1) dispuesto en correspondencia con el primer alojamiento central (2.1), en el primer alojamiento central (2.1) se dispone el cuerpo (4.1) de al menos una máquina central (4) de manera que puede acceder a la pared interior (1.2), pared superior (1.3) y pared inferior (1.4) de la pieza (1); en el basamento (2) y fuera del primer alojamiento central (2.1) se dispone al menos una máquina periférica (5) de manera que puede acceder a la pared exterior (1.5), pared superior (1.3) y pared inferior (1.4) de la pieza (1), caracterizado por que incluye un primer sistema de recogida de residuos, virutas y/o fluidos (6) que comprende un primer medio de transporte (6.1) de los mismos desde el primer alojamiento central (2.1) hasta un primer depósito (6.2) dispuesto exterior al primer alojamiento central (2.1) y sobre el basamento (2).

2. -Conjunto según la reivindicación 1 en el que cada máquina periférica (5) se dispone en un orificio lateral (2.2) del basamento (2); se dispone un segundo sistema de recogida de residuos, virutas y/o fluidos (7) que comprende un segundo medio de transporte (7.1) de los mismos desde el orificio lateral (2.2) hasta un segundo depósito (7.2) dispuesto exterior al primer alojamiento central (2.1), al orificio lateral (2.2) y sobre el basamento (2).

3. -Conjunto según la reivindicación 1 que incluye una unidad de control única para todas las máquinas (4,5) que forman parte del conjunto de máquinas.

4. -Conjunto según la reivindicación 3 en el que la unidad de control está configurada de tal manera que los movimientos de la mesa giratoria (3) son gobernados por la máquina central (4) y/o por la máquina periférica (5).