ES2925565T3

ES2925565T3 - Dispositivo de husillo principal

Info

Publication number: ES2925565T3
Application number: ES20167261T
Authority: ES
Inventors: Hiroshi Terai; Takao Tatemi; Hidenori Sato; Hiroaki Kazama
Original assignee: Tsugami Corp
Current assignee: Tsugami Corp
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2007-06-14
Publication date: 2022-10-18
Anticipated expiration: 2027-06-14
Also published as: US20100218652A1; WO2008050508A1; EP2077170A4; JP5009588B2; CN101351286A; EP3733331A1; KR20080068803A; KR101009704B1; EP3733331B1; TWI328483B; US8584560B2; JP2008105146A; EP2077170A1; PL3733331T3; CN101351286B; TW200819225A

Abstract

Un dispositivo de husillo principal tiene un husillo principal (1) que tiene un orificio hueco y una unidad de mandril (10) para sujetar un trabajo (W). Una unidad de tubería (71) se inserta en el orificio hueco del eje principal (1) y recibe la inserción del trabajo (W) para evitar que el trabajo (W) vibre cuando gira junto con la rotación del eje principal. Una unidad de soporte (72) sostiene la unidad de tubería (71) en un extremo del husillo principal (1) de manera que la línea axial de la unidad de tubería (71) coincida con la línea axial del husillo principal (1) y tal que un extremo de la unidad de tubería (71) sobresale del extremo del husillo principal (1) para colocarse dentro de la unidad de mandril (10). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de husillo principal

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo de husillo principal que agarra una pinza.

Descripción de la técnica relacionada

Como procedimiento para sujetar una pinza, los dispositivos de husillo principales convencionales han utilizado un procedimiento que implica el uso de un miembro llamado palanca o abrazadera. En este procedimiento, dicha palanca o abrazadera se usa para estirar una pinza de modo que la pinza se contraiga en diámetro, o para empujar la pinza de modo que la pinza se afloje en diámetro para desbloquear una pieza de trabajo. Estos procedimientos se denominarán en lo sucesivo "procedimiento de palanca".

Aparte de estos, también se ha propuesto un procedimiento que utiliza la fuerza impulsora de los resortes de disco cónico. Este procedimiento se denominará a continuación en el presente documento "procedimiento de resorte de disco cónico". Por ejemplo, la solicitud de patente japonesa no examinada Publicación KOKAI N.° 2005-319540 divulga un dispositivo de husillo principal para una máquina herramienta, que es del tipo de procedimiento de resorte de disco cónico.

Sin embargo, cada uno de los procedimientos descritos anteriormente tiene los problemas de que (1) el dispositivo es difícil de hacer rotar a alta velocidad, (2) la reducción del tamaño del dispositivo es difícil y (3) el ajuste fino de la fuerza de sujeción del mandril es difícil.

El procedimiento de palanca sufre ya que (1) que el dispositivo es difícil de hacer rotar a alta velocidad, porque el dispositivo incluye porciones que pierden fácilmente su equilibrio fino. Además, la razón por la que (2) la reducción de tamaño es difícil es porque el husillo principal tiene que estar provisto externamente de dispositivos tales como un cilindro de aire, etc. de manera adicional, teniendo de este modo un tamaño totalmente grande. Además, una tubería de pared fina o similar corre en general el riesgo de aplastarse si se agarra con el procedimiento de palanca. Esto demuestra que (3) el ajuste fino de la fuerza de sujeción del mandril es difícil.

Además, el documento US 4.690.415 A divulga un mecanismo en el que un primer fluido a presión mueve axialmente un tubo de extracción, un segundo fluido a presión mueve un manguito y un segundo fluido a presión mueve un manguito flotante, accionando de este modo una pinza de resorte. El tubo de extracción rota junto con un husillo. En consecuencia, la rotación del tubo de extracción se desequilibra fácilmente durante la rotación del husillo. Por tanto, la rotación de alta velocidad y el mecanizado de alta velocidad son difíciles y el mecanizado de alta precisión es imposible. Además, debido al accionamiento de la pinza de resorte, la fuerza motriz se transmite y se convierte del fluido a presión en el tubo de extracción, del tubo de extracción en el fluido a presión y del fluido a presión en un pistón, y por tanto la configuración es complicada.

Además, el documento US 3.933.061 A divulga una configuración en la que un pistón se acciona por un fluido a presión para mover un eje de actuación, moviendo de este modo una pinza. Sin embargo, un miembro de transmisión rota junto con un eje. En consecuencia, la rotación del miembro de transmisión se desequilibra fácilmente durante la rotación del husillo. Por tanto, la rotación a alta velocidad y el mecanizado a alta velocidad son difíciles. Además, el mecanizado de alta precisión es imposible.

Además, el documento EP 0999003 A2 divulga que se inserta una tubería en un orificio central de un husillo para evitar la vibración de una pieza de trabajo. La pieza de trabajo en forma de barra se transporta en una tubería y se suministra a un mandril. Sin embargo, esta literatura no divulga ningún ingenio especial para la configuración del mandril.

En el procedimiento de resorte de disco cónico, por otro lado, la razón por la cual (1) la rotación de alta velocidad es difícil es porque no se proporcionan resortes de disco cónico cerca de la pinza y algunas porciones alrededor se desequilibran fácilmente. Además, (2) la reducción de tamaño es difícil, porque los propios resortes de disco cónico deben tener un tamaño relativamente largo para lograr una fuerza de resorte suficiente. La existencia de un cojinete de pistón también dificulta la reducción del tamaño. Además, en lo que respecta al problema (3), es posible debilitar la fuerza de sujeción del mandril reduciendo el número de resortes de disco cónico. Sin embargo, es en general difícil ajustar con precisión la fuerza de sujeción del mandril.

La presente invención se realizó en vista de la circunstancia descrita anteriormente, y un objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo de husillo principal que se pueda hacer rotar a alta velocidad mientras evita las oscilaciones de una pieza de trabajo. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo de husillo principal que pueda reducirse de tamaño.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo de husillo principal de acuerdo con la reivindicación 1.

El cilindro (3) puede estar hecho de un material que contenga aluminio.

Como se ha descrito anteriormente, de acuerdo con el dispositivo de husillo principal de la presente invención, la aparición de vibraciones en la pieza de trabajo puede suprimirse tanto como sea posible. Por lo tanto, la pieza de trabajo se puede hacer rotar a alta velocidad.

Además, la unidad de mandril, que comprende elementos para agarrar la pinza, existe en un extremo del husillo principal. Por lo tanto, se puede reducir el tamaño del dispositivo en conjunto.

Breve descripción de los dibujos

Estos objetivos y otros objetivos y ventajas de la presente invención resultarán más evidentes con la lectura de la siguiente descripción detallada y los dibujos adjuntos en los que:

la fig. 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo de husillo principal de acuerdo con un modo de realización de la presente invención;

la fig. 2 es una vista en sección transversal que muestra el dispositivo de husillo principal de acuerdo con un modo de realización de la presente invención; y

la fig. 3 es una vista en sección transversal que muestra el dispositivo de husillo principal de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación.

EXPLICACIÓN DE LOS NÚMEROS DE REFERENCIA

1: husillo principal

2: brida

3: cilindro

4: miembro cilíndrico

5: miembro de agarre de pinza

6: pinza

10: unidad de mandril

11: ruta de flujo de aire comprimido

12: ruta de flujo de aire comprimido

13: ruta de alimentación de pieza de trabajo

71: tubo de luneta constante

72: cojinete de agujas

101: alojamiento principal

102: primer cojinete

103: segundo cojinete

104: motor eléctrico

105: alojamiento secundario

151: primer alojamiento de cojinete

152: segunda alojamiento de cojinete

311: pistón

321: pistón

501: unidad de suministro/descarga de aire comprimido

502: conducto de circulación de aire comprimido

503: conducto de circulación de aire comprimido

521: válvula reductora de presión de aire

522: válvula reductora de presión de aire

Descripción detallada del modo de realización preferente

Se explicará ahora a continuación un modo de realización de la presente invención con referencia a los dibujos.

La fig. 1 es una vista en planta de un dispositivo de husillo principal de la presente invención de acuerdo con un modo de realización. Un alojamiento principal 101 tiene una unidad de mandril 10 para agarrar una pieza de trabajo W, en su extremo a la derecha del dibujo. La pieza de trabajo W se hace rotar por un motor rotatorio de pieza de trabajo (no ilustrado) como se indica mediante una flecha en el dibujo, para someterlo a una operación de corte, etc. El alojamiento principal 101 tiene un alojamiento secundario 105 proporcionado en su otro extremo a la izquierda del dibujo.

La fig. 2 muestra una vista en sección transversal del dispositivo de husillo principal de acuerdo con la presente invención de acuerdo con un modo de realización. El dispositivo de husillo principal de acuerdo con el presente modo de realización comprende un husillo principal 1 en el centro y diversos otros elementos que se describirán más adelante. El husillo principal 1 tiene una forma en general cilíndrica como se muestra en la fig. 2. El husillo principal 1 tiene rutas de flujo de aire comprimido 11 y 12 formados en su cuerpo en general cilíndrico, a lo largo de una dirección en la que se extiende la línea axial del husillo principal 1. El husillo principal 1 también tiene una ruta de alimentación de pieza de trabajo 13 formada en el mismo, igualmente a lo largo de la dirección en la que se extiende la línea axial. En particular, la ruta de alimentación de pieza de trabajo 13 está dispuesta para que su línea axial se extienda de la misma manera que la línea axial del husillo principal 1. Como es obvio a partir de lo anterior, las rutas de flujo de aire comprimido 11 y 12 y la ruta de alimentación de pieza de trabajo 13 entre ellas están formadas dentro del husillo principal 1 en paralelo entre sí.

El husillo principal 1 está soportado de manera rotatoria por un primer cojinete 102 y un segundo cojinete 103. El primer cojinete 102 y el segundo cojinete 103 están sostenidos por un primer alojamiento de cojinete 151 y un segundo alojamiento de cojinete 152 respectivamente. Estos primer alojamiento 151 y segundo alojamiento 152 están sostenidos por el alojamiento principal 101.

El husillo principal 1 está dispuesto para quedar ajustado con un espacio cilíndrico definido por un estátor de un motor eléctrico 104. El husillo principal 1 tiene un rotor, que está emparejado con el estátor. El alojamiento principal 101 tiene un espacio interior, en el que se aloja el motor eléctrico 104. El husillo principal 1 se acciona por el motor eléctrico 104 y rota alrededor de su línea axial.

A continuación, se explicará primero la estructura en un extremo del husillo principal 1 a la izquierda del dibujo, y a continuación se explicará la estructura en el otro extremo del husillo principal 1 a la derecha del dibujo.

En un extremo del husillo principal 1 a la izquierda del dibujo, se proporciona una unidad de suministro/descarga de aire comprimido 501, que tiene una porción hueca en general cilíndrica para almacenar el husillo principal 1. Los conductos de circulación de aire comprimido 502 y 503 están integrados en la unidad de suministro/descarga de aire comprimido 501. Los conductos de circulación de aire comprimido 502 y 503 van desde la superficie circunferencial interna de la unidad de suministro/descarga de aire comprimido 501 hasta la superficie circunferencial externa de la unidad de suministro/descarga de aire comprimido 501.

La ruta de flujo de aire comprimido 11 en el husillo principal 1 está conectada al conducto de circulación de aire comprimido 502 por medio de una junta rotatoria integrada con el husillo principal 1. La ruta del flujo de aire comprimido 12 en el husillo principal 1 está conectada al conducto de circulación de aire comprimido 503 por medio de dicha junta rotatoria. Un dispositivo de suministro de aire comprimido 520 está conectado a los puertos de apertura 504 y 505 de los respectivos conductos de circulación de aire comprimido 502 y 503. Las tuberías están conectadas entre el dispositivo de suministro de aire comprimido 520 y los puertos de apertura 504 y 505. Estas tuberías están provistas de válvulas reductoras de presión de aire 521 y 522.

Además, en un extremo del husillo principal 1 a la izquierda del dibujo, se proporciona el alojamiento secundario 105 para cubrir la unidad de suministro/descarga de aire comprimido 501 desde el lado izquierdo del dibujo. El alojamiento secundario 105 se penetra internamente por un tubo de luneta constante 71, que está encerrado en la ruta de alimentación de pieza de trabajo 13 formada en el husillo principal 1. El tubo de luneta constante 71 se describirá en detalle más adelante. De acuerdo con el presente modo de realización, la posición del extremo de la unidad de suministro/descarga de aire comprimido 501 a la izquierda del dibujo casi coincide con la posición del extremo del husillo principal 1 a la izquierda del dibujo.

A continuación se explicará la estructura en el extremo del husillo principal 1 a la derecha del dibujo. La unidad de mandril 10 está conectada, por medio de una brida 2, al extremo del husillo principal 1 a la derecha del dibujo. La unidad de mandril 10 comprende un cilindro 3, pistones 311 y 321, un miembro cilíndrico 4, un miembro de agarre de pinza 5, una pinza 6, etc.

Como se muestra en la fig. 2, la brida 2 tiene una forma de disco en general circular. La brida 2 está conectada, mediante un tornillo 81, al extremo del husillo principal 1 a la derecha del dibujo, de manera que la línea axial de la brida 2 coincide con la línea axial del husillo principal 1. Las rutas de relé de aire comprimido 21 y 22 se forman dentro de la brida 2. Las rutas de relé de aire comprimido 21 y 22 no se conectan entre sí. La ruta de relé de aire comprimido 21 está conectada a la ruta de flujo de aire comprimido 11 formada en el husillo principal 1. La ruta de relé de aire comprimido 22 está conectada a la ruta de flujo de aire comprimido 12 (pero la porción conectada no se ilustra en el dibujo).

El cilindro 3 está conectado con la brida 2 como se muestra en la fig. 2. El aspecto del cilindro 3 es en general un cilindro circular. El cilindro 3 contiene los pistones 311 y 321 en su interior. Las rutas de flujo de aire en cilindro 31 y 32 (véase el lado superior del dibujo) que están conectadas a la ruta de relé de aire comprimido 22, y una ruta de flujo de aire en cilindro 33 (véase el lado inferior del dibujo) que está conectado a la ruta de relé de aire comprimido 21 se forman dentro de la pared del cilindro que forma el cilindro 3.

La fig. 3 muestra una vista en sección transversal ampliada de la porción derecha del dispositivo de husillo principal de acuerdo con un modo de realización de la presente invención. La ruta de flujo de aire en cilindro 31 está conectada a un espacio 311R que hace contacto con una superficie del pistón 311 a la derecha del dibujo. La ruta de flujo de aire en cilindro 32 está conectada a un espacio 321R que hace contacto con una superficie del pistón 321 a la derecha del dibujo.

La ruta de flujo de aire en cilindro 33 está conectada a un espacio 321L que hace contacto con una superficie del pistón 321 a la izquierda del dibujo. Una ruta de relé de aire comprimido 23, que enlaza con la ruta de relé de aire comprimido 21 mencionada anteriormente, está conectada a un espacio 311L que hace contacto con una superficie del pistón 311 a la izquierda del dibujo. La ruta de relé de aire comprimido 23 está formada dentro de la brida 2, al igual que las otras rutas de relé 21 y 22.

Esta estructura permite que se suministre aire comprimido al espacio en el lado de los pistones 311 y 321 a la izquierda o a la derecha del dibujo. De acuerdo con qué espacio se suministre con aire comprimido, los pistones 311 y 312 realizan un movimiento a lo largo de una dirección hacia la izquierda o hacia la derecha del dibujo.

En la fig. 3, se suministra aire comprimido en los espacios del lado de los pistones 311 y 321 a la izquierda del dibujo. Por lo tanto, el estado ilustrado muestra el movimiento de los pistones 311 y 321 hacia la derecha del dibujo.

En este momento, el pistón 311 y el pistón 321 llevan una porción que hace contacto con ambos como se muestra en la fig. 3 (véase la porción rebajada en una superficie de extremo del pistón 311 a la derecha del dibujo y en un lado del pistón 321 a la izquierda del dibujo). Por lo tanto, el movimiento de un pistón promueve el movimiento del otro. Si, por ejemplo, se suministra aire al espacio 321R en el lado del pistón 321 a la derecha del dibujo, el pistón 321 se mueve hacia la izquierda del dibujo. Este movimiento del pistón 321 aplica una fuerza al pistón 311 para moverse a la izquierda del dibujo.

En la fig. 2, el cilindro 3 está conectado, en su extremo a la derecha del dibujo, con el miembro cilíndrico 4 que tiene una forma en general cilíndrica circular. La abertura hueca del miembro cilíndrico 4 comunica con la ruta de alimentación de pieza de trabajo 13 en el husillo principal 1. El miembro de agarre de pinza 5 que tiene una forma en general cilíndrica circular se fija ajustado dentro de esta abertura hueca. Luego, la pinza 6 se une al miembro de agarre de pinza 5 como se muestra en la fig. 2. Además, la pinza 6 agarra una pieza de trabajo W.

El funcionamiento del miembro de agarre de pinza 5 está en conjunto con el funcionamiento de los pistones 311 y 321. Es decir, cuando el pistón 311 o el pistón 321 se mueve hacia la derecha del dibujo, el miembro de agarre de pinza 5 se mueve hacia la derecha para funcionar en una dirección de cierre. En respuesta a esto, una fuerza actúa sobre la pinza 6 en una dirección en la que la pinza 6 encoge su diámetro. La pieza de trabajo W se agarra por tanto por la pinza 6, o por la unidad de mandril 10 si se ve en una vista más amplia.

Inversamente a lo anterior, cuando el pistón 311 o el pistón 321 se mueve hacia la izquierda del dibujo, el miembro de agarre de pinza 5 se mueve la izquierda para funcionar en una dirección de apertura. Cuando el miembro de agarre de pinza 5 funciona de esta manera, la pinza 6 automáticamente expande su diámetro por su propia elasticidad. De este modo, la pieza de trabajo W se libera de la pinza 6, o de la unidad de mandril 10 si se ve en una vista más amplia.

Se han explicado las estructuras en ambos extremos del husillo principal 1 a la izquierda y la derecha del dibujo. De acuerdo con el presente modo de realización, el husillo principal 1 está equipado con el tubo de luneta constante 71 desde un extremo hasta el otro extremo. El tubo de luneta constante 71 está contenido dentro de la ruta de alimentación de pieza de trabajo 13 en el husillo principal 1.

Una porción 71L en un extremo del tubo de luneta constante 71 a la izquierda de la fig. 2 (de ahora en adelante denominada simplemente "porción más a la izquierda 71L") se sitúa más a la izquierda de la fig. 2 que el extremo del husillo principal I a la izquierda de la fig. 2. Es decir, el tubo de luneta constante 71 sobresale del extremo más a la izquierda del husillo principal 1 y penetra a través de un orificio formado en el alojamiento secundario 105. El puerto de apertura de este orificio del alojamiento secundario 105 a la izquierda del dibujo, donde el orificio hace contacto con el exterior, está cubierto con un manguito 110. Por tanto, la porción más a la izquierda 71L del tubo de luneta constante 71 también está cubierta y soportada por el manguito 110. Un puerto de alimentación de pieza de trabajo 13A formado en el manguito 110 está conectado al espacio hueco en el tubo de luneta constante 71. Se proporciona un alimentador de barras no ilustrado en un extremo del puerto de alimentación de pieza de trabajo 13A a la izquierda del dibujo. El alimentador de barras alimenta una pieza de trabajo en forma de barra W al puerto de alimentación de pieza de trabajo 13A. Como se sabe a partir de esto, el tubo de luneta constante 71 tiene un papel como un orificio guía para alimentar la pieza de trabajo W. Dado que la pieza de trabajo W se alimenta a través del orificio hueco del tubo de luneta constante 71, la alimentación suave de la pieza de trabajo W a la pinza 6 está disponible. Además, dado que el esfuerzo W se alimenta a través del orificio hueco del tubo de luneta constante 71, no hay necesidad de un elemento de alimentación particular para alimentar la pieza de trabajo W.

Por otro lado, en el otro extremo de la ruta de alimentación de pieza de trabajo 13 a la derecha del dibujo (es decir, en el extremo derecho del husillo principal 1), se proporciona un cojinete de agujas 2 (cojinete de rodillo de agujas). El cojinete de agujas 72 comprende un anillo externo, un recipiente de sujeción para soportar el tubo de luneta constante 71 y un rodillo de agujas situado entre el anillo externo y el recipiente de sujeción. El tubo de luneta constante 71 se soporta de forma rotatoria por el cojinete de agujas 72. Una porción 71 R en un extremo del tubo de luneta constante 71 a la derecha del dibujo (en lo sucesivo, simplemente denominada "parte más a la derecha 71R") se coloca más a la derecha del dibujo que donde se sitúa el cojinete de agujas 72. Esta posición está cerca de una porción de sujeción de pieza de trabajo de la pinza para sujetar la pieza de trabajo 6.

A continuación, el funcionamiento del dispositivo de husillo principal que tiene la estructura descrita anteriormente se explicará usando la fig. 2.

En primer lugar, se explicará el funcionamiento de la pinza 6 para agarrar una pieza de trabajo W. En este caso, el miembro de agarre de pinza 5 debe hacerse funcionar en la dirección de cierre, los pistones 311 y 321 deben moverse hacia la derecha del dibujo. En consecuencia, en este caso, se suministra aire comprimido al conducto de circulación de aire comprimido 502 en la unidad de suministro/descarga de aire comprimido 501. Luego, este aire comprimido fluye primero a través del conducto de circulación de aire comprimido 502, luego por la ruta de flujo de aire comprimido 11, las rutas de relé de aire comprimido 21 y 23 y la ruta de flujo de aire en el cilindro 33, y finalmente llega a los espacios 311L y 321L a un lado de los pistones 311 y 321 a la izquierda del dibujo. Por tanto, los pistones 311 y 321 se mueven a la derecha del dibujo y se presionan por los espacios a su lado a la izquierda del dibujo. Junto con este movimiento de los pistones 311 y 321 a la derecha del dibujo, el miembro de agarre de pinza 5 se mueve hacia la derecha del dibujo. Por lo tanto, la pinza 6 se agarra por el miembro de agarre de pinza 5 y la pieza de trabajo W se agarra por la pinza 6 al mismo tiempo.

Las válvulas reductoras de presión de aire 521 y 522 se proporcionan en las tuberías que se extienden desde el dispositivo de suministro de aire comprimido 520. Ajustando la presión del aire comprimido que se suministrará con estas válvulas reductoras de presión de aire 521 y 522, es posible ajustar apropiadamente la fuerza para sujetar la pinza 6 o la pieza de trabajo W.

El funcionamiento de la pinza 6 para liberar la pieza de trabajo W es opuesto al anterior. Es decir, en este caso, se suministra aire comprimido al conducto de circulación de aire comprimido 503 en la unidad de punteado/descarga de aire comprimido 501. Este aire comprimido fluye a través del conducto de circulación de aire comprimido 503, la ruta de flujo de aire comprimido 12, la ruta de relé de aire comprimido 22 y las rutas de flujo de aire en cilindro 31 y 32, y finalmente llega a los espacios 311R y 321R en un lado de los pistones 311 y 321 a la derecha del dibujo. Bajo la presión de los espacios del lado derecho del dibujo, los pistones 311 y 321 se mueven hacia la izquierda del dibujo. A medida que los pistones 311 y 321 se mueven hacia el lado izquierdo del dibujo, el miembro de agarre de pinza 5 se mueve hacia la izquierda del dibujo. De este modo, se libera la pinza 6, y al mismo tiempo también se libera la pieza de trabajo W.

El dispositivo de husillo principal del presente modo de realización que tiene la estructura descrita anteriormente puede lograr los siguientes efectos.

En primer lugar, el husillo principal 1 puede hacerse rotar a alta velocidad. Esto se debe a que el mecanismo que interviene en la rotación del husillo principal 1 está constituido por elementos que tienen básicamente forma circular-cilíndrica o circular en forma de disco. Además, debido a que no se impone carga sobre el cojinete tanto en un estado de sujeción como en un estado de desbloqueo, la rotación a alta velocidad está disponible en ambos estados. Mientras tanto, de acuerdo con el procedimiento de palanca, incluso si las palancas están dispuestas a intervalos iguales a lo largo de una circunferencia circular, el husillo principal es difícil de rotar a alta velocidad debido a la distribución desigual del peso causada alrededor del husillo principal. Además, dado que las palancas articuladas tiemblan incluso en el estado de desbloqueo, su equilibrio es difícil de mantener y la rotación a alta velocidad es igualmente difícil de conseguir. La rotación a alta velocidad es difícil de conseguir incluso con el procedimiento de resorte de disco cónico, porque no se proporciona un resorte de disco cónico en las inmediaciones de la pinza, por lo que se producirá un desequilibrio. Comparado con el procedimiento de palanca y el procedimiento de resorte de disco cónico, el dispositivo de husillo principal de acuerdo con el presente modo de realización es muy ventajoso.

En segundo lugar, de acuerdo con el dispositivo de husillo principal del presente modo de realización, el cilindro 3 y los pistones 311 y 321 que constituyen la estructura para agarrar la pinza 6 existen cerca de la pinza 6 (como se muestra en la fig. 2, el cilindro 3, los pistones 311 y 321, el miembro de agarre de pinza 5, la pinza 6, etc. están todos dispuestos en un extremo del husillo principal 1 a la derecha del dibujo en conjunto). Esto permite compactar el dispositivo en su conjunto. Este efecto resulta más evidente especialmente cuando el dispositivo se compara con un dispositivo de husillo principal de un procedimiento de palanca o un procedimiento de resorte de disco cónico. Es decir, el procedimiento de palanca requiere que se conecten miembros como un cilindro de aire, una palanca al cilindro de aire, etc., que se conectan de la llamada manera complementaria, lo que dificulta la compactación del dispositivo. El procedimiento de resorte de disco cónico requiere que los resortes de disco cónico sean relativamente largos, lo que dificulta la reducción de tamaño. En comparación con esto, el presente modo de realización es extremadamente ventajoso.

La existencia del cilindro 3 y los pistones 311 y 321 cerca de la pinza 6 significa que la transmisión de potencia es eficiente. También a este respecto, el presente modo de realización logra un efecto único en sí mismo.

En tercer lugar, de acuerdo con el dispositivo de husillo principal del presente modo de realización, la fuerza de sujeción de la pinza 6 o sobre la pieza de trabajo W puede ajustarse con precisión. Esto se debe a que el fluido a presión suministrado desde el dispositivo de suministro de aire comprimido 520 permite ajustar con precisión la fuerza a aplicar a la pinza 6 sujetando la pieza de trabajo W indefinidamente por pasos. También en este sentido, el presente modo de realización es extremadamente ventajoso sobre el procedimiento de palanca mediante el cual es difícil agarrar una pieza de trabajo de pared fina, y ventajosa sobre el procedimiento de resorte de disco cónico que no puede ajustar con precisión la fuerza de sujeción mediante el ajuste del número de resortes de discos cónicos, por lo que tiene dificultad para ajustar la fuerza impulsora de los resortes de disco cónico.

En cuarto lugar, el dispositivo de husillo principal de acuerdo con el presente modo de realización, que está provisto del cojinete de agujas 72 para soportar el tubo de luneta constante 71, puede tener el tubo de luneta constante 71 relativamente largo. Como resultado, la porción de extremo (en la fig. 2, la porción más a la derecha 71R en el extremo derecho del dibujo) del tubo de luneta constante 71 se puede acercar a donde la pinza 6 agarra la pieza de trabajo W. En consecuencia, es posible evitar de manera muy eficaz que vibre la pieza de trabajo W.

En particular, de acuerdo con el presente modo de realización, el tubo de luneta constante71 está presente para cubrir casi toda la longitud del miembro de agarre de pinza 5, como se muestra en la fig. 2. Por lo tanto, es posible suprimir la vibración del miembro de agarre de pinza 5 o de la pieza de trabajo W.

Con estos efectos, el dispositivo de husillo principal de acuerdo con el presente modo de realización permite un mecanizado más preciso y exacto. Además, como se describió anteriormente, la presencia del tubo de luneta constante 71, que evita la vibración de la pieza de trabajo W tanto como sea posible y suprime de manera efectiva la vibración del miembro de agarre de pinza 5, hace una gran contribución para lograr una rotación de alta velocidad del husillo principal. 1.

Además, como quinto efecto, en el interior del cilindro 3 se prevén dos pistones 311 y 321 que constituyen la estructura para agarrar la pinza 6. Por lo tanto, el tamaño del área de la sección transversal del pistón donde se recibe la fuerza del aire comprimido es aparentemente mayor que el de un caso en el que solo hay un pistón. Por lo tanto, de acuerdo con el presente modo de realización, se puede aumentar la fuerza para agarrar la pinza 6.

Además, con los dos pistones 311 y 321 se genera una fuerza de sujeción suficiente. Por lo tanto, se puede reducir el diámetro externo del cilindro 3 y se puede reducir la inercia de toda la unidad de mandril 10. Esto hace posible acelerar la velocidad de respuesta del husillo principal 1 cuando el husillo principal 1 se va a acelerar o desacelerar, y hace posible hacer rotar el husillo principal 1 a alta velocidad. No hace falta decir que esto también contribuye a la reducción del tamaño del dispositivo en general.

El cilindro 3 puede estar hecho de un material que tenga una gravedad específica pequeña, tal como una aleación de aluminio, etc. En este caso, la velocidad de respuesta del husillo principal 1 cuando se va a acelerar o desacelerar se puede aumentar aún más, y la rotación a alta velocidad puede facilitarse aún más. El cilindro 3 también puede ser de aleación de titanio. Esto permite que el cilindro sea más liviano y duradero. Esto también ayuda a reducir el tamaño de todo el dispositivo.

Además, como sexto efecto, como se explica con referencia a la fig. 2, el dispositivo de husillo principal del presente modo de realización que tiene las rutas de flujo de aire comprimido 1 y 12 y es el husillo principal 1, comprende la unidad de suministro/descarga de aire comprimido 501 y tiene el husillo principal 1 integrado con la junta rotatoria. Por lo tanto, ya no se utiliza el denominado tubo de aire, que se ha usado convencionalmente, lo que da lugar a la simplificación de la estructura del dispositivo y a la reducción de costes.

La presente invención no está limitada a los modos de realización descritos anteriormente, que pueden modificarse de diversas maneras dentro del alcance de la invención.

Por ejemplo, de acuerdo con el modo de realización descrito anteriormente, el aire comprimido es la fuente de accionamiento de los pistones 311 y 321. Sin embargo, se puede usar cualquier fluido general a presión. Esto incluye, por ejemplo, accionar hidrodinámicamente los pistones 311 y 321.

De acuerdo con el modo de realización descrito anteriormente, el cojinete de agujas 72 se usa como una unidad de soporte para sostener el tubo de luneta constante 71 en un extremo del husillo principal 1. Sin embargo, sin limitación a esto, la unidad de soporte para soportar el tubo de luneta constante 71 en un extremo del husillo principal puede ser, por ejemplo, un cojinete de bolas. Además, la unidad de soporte para soportar el tubo de luneta constante 71 en un extremo del husillo principal 1 puede ser un cojinete deslizante.

Aplicabilidad industrial

La presente invención está disponible para el husillo principal que realiza una alta velocidad de rotación de la pieza de trabajo. La presente invención está disponible para el husillo principal que reduce el tamaño de los dispositivos del conjunto.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de husillo principal, que comprende:

un husillo principal (1) que tiene una ruta de alimentación de pieza de trabajo (13);

una unidad de mandril (10) conectada a un primer extremo de dicho husillo principal (1) para agarrar una pieza de trabajo (W);

un tubo de luneta constante no rotatorio (71) que tiene un orificio hueco y se inserta en dicha ruta de alimentación de pieza de trabajo (13) del husillo principal (1) y recibe la inserción de dicha pieza de trabajo (W) para evitar de este modo que dicha pieza de trabajo (W) vibre cuando rote junto con la rotación de dicho husillo principal (1); y

una unidad de soporte (72) que soporta el tubo de luneta constante (71) en el primer extremo del husillo principal (1), de manera que una línea axial de dicho tubo de luneta constante (71) coincide con una línea axial de dicho husillo principal (1), y de manera que un extremo de dicho tubo de luneta constante (71) sobresalga del primer extremo de dicho husillo principal (1) para situarse dentro de dicha unidad de mandril (10);

en el que el husillo principal (1) rota alrededor de una línea axial del husillo principal (1) como centro de rotación;

en el que el tubo de luneta constante (71) comprende una porción de extremo que forma una porción más a la izquierda (71L) que sobresale del husillo principal (1), en el que la porción más a la izquierda (71L) se soporta por un manguito (110) y está configurada para la inserción de una pieza de trabajo (W), en el que el tubo de luneta constante (71) comprende además una porción de extremo que forma una porción más a la derecha (71R) opuesta a la porción más a la izquierda (71L), en el que la porción más a la derecha (71R) sobresale del husillo principal (1) y se sitúa junto a una porción de sujeción de pieza de trabajo de una pinza (6) de la unidad de mandril (10) para sujetar la pieza de trabajo (W), evitando de este modo que la pieza de trabajo (W) vibre cuando rote junto con la rotación del husillo principal (1); una primera ruta de fluido (11) y una segunda ruta de fluido (12), en el que las rutas de fluido (11, 12) están dispuestas en el husillo principal (1), un primer fluido a presión fluye a través de la primera ruta de fluido (11) y un segundo fluido a presión fluye a través de la segunda ruta de fluido (12);

en el que la unidad de mandril (10) comprende:

una pinza (6) para agarrar dicha pieza de trabajo (W) que tiene una forma tubular y un orificio central a través del cual pasa la pieza de trabajo (W), en el que se forma una conicidad en una superficie circunferencial externa de la pinza (6) y el diámetro de la pinza (6) se expande o contrae elásticamente por una fuerza aplicada a la conicidad;

un miembro de agarre de pinza (5) que tiene una forma tubular y un orificio central y que está provisto de una conicidad en una superficie circunferencial interna, a la que se une la pinza (6) de tal manera que la conicidad del miembro de agarre de pinza (5) se puede acoplar con la conicidad de la pinza (6); un cilindro (3) que contiene en su interior dos pistones (311, 321) que se mueven en sentido de cierre cuando se suministra fluido a presión a los pistones (311, 312) por medio de la primera ruta de fluido (11) para agarrar dicha pieza de trabajo (W) o que se mueven en una dirección opuesta a la dirección de cierre cuando se suministra fluido a presión a los pistones (311, 312) por medio de la segunda ruta de fluido (12) para liberar dicha pieza de trabajo (W); y

en el que el funcionamiento del miembro de agarre de pinza (5) está en conjunción con el funcionamiento de los pistones (311, 321), con lo que el miembro de agarre (5) se mueve en la dirección de cierre aplicando de este modo una fuerza a la pinza (6) para encogerse un diámetro del mismo en respuesta a un movimiento de los pistones (311, 321) en la dirección de cierre y con lo que el miembro de agarre (5) se mueve en dirección opuesta a la dirección de cierre liberando de este modo una fuerza a la pinza (6) para expandir el diámetro del mismo en respuesta a un movimiento de los pistones (311, 321) opuesto a la dirección de cierre

en el que las formas externas del cilindro (3), los pistones (311, 321) y el miembro de agarre de pinza (5), que están presentes en la línea axial del husillo principal (1) para mirar hacia el husillo principal (1), tienen un contorno en general circular, en el que un centro del contorno en general circular coincide con la línea axial del husillo principal (1);

un extremo del cilindro (3) está fijado dentro de un área del primer extremo del husillo principal (1), teniendo el área un diámetro menor que el diámetro externo del cilindro (3); y

el dispositivo de husillo principal (1) comprende además un ajustador de presión de fluido a presión (521) que ajusta las presiones de los fluidos a presión que se suministrarán a los dos pistones (311, 321)

2. El dispositivo de husillo principal de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye además una unidad de soporte (72) que comprende un cojinete de agujas y soporta el tubo de luneta constante (71) en el primer extremo del husillo principal (1).

3. El dispositivo de husillo principal de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además un alojamiento principal (101) que tiene un espacio en su interior, en el que se aloja un motor eléctrico (104), con lo que el husillo principal (1) está dispuesto para quedar ajustado con un espacio cilíndrico definido por un estátor del motor eléctrico (104), con lo que el husillo principal (1) tiene un rotor que está emparejado con el estátor, y con lo que el husillo principal se acciona por el motor eléctrico y rota alrededor de su línea axial.