ES2939624T3 - Centro de torneado controlado numéricamente con una estructura de pórtico - Google Patents

Abstract

El centro de torneado de control numérico (1) está compuesto por una estructura de pórtico portante (3), con un travesaño horizontal (7) y dos montantes (5). Una primera corredera (11) es móvil a lo largo del travesaño (7) según un primer eje de traslación controlado numéricamente (X) y lleva un cabezal de mecanizado (13, 15, 17) con una herramienta giratoria hacia abajo (13.1, 15.1, 17.1).) para el mecanizado por arranque de viruta. Una segunda corredera (31) está posicionada debajo del travesaño (7) y móvil a lo largo de un segundo eje de traslación controlado numéricamente (Z) y montada sobre la cual se encuentra una unidad de soporte y rotación (19), que comprende miembros de soporte y rotación (21, 23) para una pieza a mecanizar (PI, P2, P), alineados entre sí a lo largo de un eje de rotación (A1) paralelo al travesaño (7) y posicionados más abajo que el travesaño (7). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Centro de torneado controlado numéricamente con una estructura de pórtico

Campo técnico

La presente invención se refiere al campo de las máquinas herramienta controladas numéricamente. Más en particular, la invención se refiere a mejoras en centros de torneado controladas numéricamente, es decir, máquinas capaces de realizar operaciones de torneado automáticamente, bajo el control de una unidad de control adecuadamente programada, que controla los movimientos de mecanizado en una pluralidad de ejes controlados numéricamente.

Las realizaciones descritas en el presente documento están configuradas, en particular, para operaciones de torneado de piezas de trabajo alargadas, por ejemplo, en madera, plástico o aleaciones ligeras, tales como, a modo de ejemplo no limitativo, componentes de muebles en general, sillas, mesas y otros elementos de decoración, componentes de escaleras o similares, usualmente de forma alargada con ejes rectilíneos o curvilíneos.

Antecedentes de la técnica

El mecanizado de componentes alargados, que requieren ser girados alrededor de un eje de soporte y rotación, se realiza típicamente en centros de torneado equipados con un par de elementos de soporte y rotación, que comprenden comúnmente un cabezal motorizado y un contrapunto. Los cabezales de mecanizado colocados alrededor del eje de soporte y rotación de las piezas de trabajo a mecanizar llevan herramientas de mecanizado que se llevan selectivamente a la posición de mecanizado contra la pieza de trabajo soportada entre el cabezal y el contrapunto. Son posibles varios movimientos de avance y aproximación controlados numéricamente a lo largo de un número adecuado de ejes controlados numéricamente entre la pieza de trabajo que se está mecanizando y las herramientas.

Estos centros de torneado tienen actualmente algunos inconvenientes, por ejemplo, debido a la dificultad de recoger y eliminar las virutas de mecanizado. Además, los centros de torneado de la técnica anterior están relativamente limitados en relación con la cantidad y el tipo de operaciones de mecanizado que pueden llevarse a cabo. Asimismo, tienen límites con respecto al número de piezas que se pueden mecanizar en cada ciclo de mecanizado.

Para llevar a cabo operaciones de torneado en piezas de trabajo grandes, los elementos para soportar y girar las piezas de trabajo y las herramientas de mecanizado y los cabezales de mecanizado relacionados deben dimensionarse en consecuencia. Por lo tanto, el centro de torneado dimensionado para mecanizar piezas de trabajo grandes se utiliza de manera ineficiente cuando se utiliza para mecanizar piezas de trabajo más pequeñas. Por otro lado, en producción industrial, las piezas de trabajo pequeñas son mucho más numerosas que las piezas de trabajo grandes. Esto significa que aquellos que invierten en un centro de torneado para piezas de trabajo grandes, que, en consecuencia, tiene un coste relativamente alto, a menudo se encontrarán operando el centro de torneado por debajo de sus capacidades, por consiguiente, extendiendo el tiempo necesario para amortizar el coste del centro de torneado.

El documento JP63-200937 divulga un centro de mecanizado con una bancada horizontal, en el que se disponen dos pares de cabezal y contrapunto, para soportar dos piezas de trabajo a mecanizar. Las dos piezas de trabajo están soportadas con una alta distancia mutua de centro a centro, para permitir que una sola herramienta mecanice las dos piezas de trabajo por separado. La herramienta es transportada por un solo cabezal de mecanizado que se traslada a lo largo de un travesaño de una estructura de pórtico. El travesaño está orientado a 90° con respecto a los ejes de rotación de los pares de cabezal y contrapunto. Los cabezales y contrapuntos son transportados por una corredera desplazable sobre la bancada en dirección ortogonal al travesaño sobre el que se monta el cabezal de mecanizado. Las virutas producidas durante el mecanizado se acumulan en la corredera, que lleva los pares de cabezal y contrapunto.

Este centro de mecanizado de la técnica anterior tiene inconvenientes considerables, entre otras cosas por la duración de los ciclos de mecanizado y por la dificultad de eliminar las virutas producidas durante el mecanizado. Además, es capaz de llevar a cabo solo unos pocos tipos de operaciones de mecanizado en las piezas de trabajo.

Por lo tanto, sería ventajoso proporcionar centros de torneado controlados numéricamente que superen total o parcialmente uno o más de los problemas de los centros de torneado de la técnica anterior.

Sumario

De acuerdo con un aspecto, se proporciona un centro de torneado controlado numéricamente, que comprende una estructura de pórtico portante, con un travesaño horizontal y dos montantes. A lo largo del travesaño hay una primera corredera móvil de acuerdo con un primer eje de traslación controlado numéricamente. El centro de torneado comprende además un primer cabezal de mecanizado llevado por la primera corredera y provisto de una primera herramienta rotativa orientada hacia abajo para el mecanizado por arranque de viruta. El centro de torneado comprende además una segunda corredera, situada bajo el travesaño y desplazable a lo largo de un segundo eje de traslación horizontal, preferentemente controlado numéricamente, ortogonal al primer eje de traslación controlado numéricamente. Una unidad de soporte y rotación, adaptada para soportar una pieza de trabajo a mecanizar y para impartirle un movimiento de rotación, es transportada por la segunda corredera y comprende un primer par de elementos de soporte y rotación para una pieza a mecanizar, alineados entre sí a lo largo de un primer eje de rotación paralelo al travesaño y situados más abajo que este travesaño. El par de elementos de soporte y rotación puede comprender típicamente un cabezal motorizado y un contrapunto inactivo. El primer cabezal de mecanizado está provisto de un movimiento de descenso y elevación para el acercamiento y alejamiento de la unidad de soporte y rotación, para transportar la herramienta del cabezal de mecanizado para que actúe sobre la superficie lateral de una pieza de trabajo soportada por la unidad de soporte y rotación y girada por los elementos de soporte y rotación alrededor del eje de rotación de la misma.

De esta manera, se obtiene una estructura compacta, con una disposición óptima de los ejes de movimiento mutuo entre la herramienta y la pieza de trabajo que se está mecanizando. Además, como será evidente a partir de la siguiente descripción de una realización, la recogida de las virutas obtenidas del mecanizado, que se acumulan en un área limitada debajo de la unidad de soporte y rotación, está optimizada.

En la presente descripción y en las reivindicaciones adjuntas, los términos "vertical" y "horizontal" se refieren a la condición en la que el centro de torneado está en posición de funcionamiento. La dirección indicada como "vertical" es una dirección paralela a la dirección de la fuerza de gravedad, mientras que la dirección indicada como "horizontal" es una dirección ortogonal a la dirección de la fuerza de gravedad.

En una realización particularmente ventajosa del centro de torneado, la unidad de soporte y rotación comprende un segundo par de elementos de soporte y rotación para una pieza a mecanizar, alineados entre sí a lo largo de un segundo eje de rotación, paralelo al primer eje de rotación.

Los elementos de soporte y rotación pueden ser controlados para realizar movimientos angulares, es decir, rotaciones sobre sus respectivos ejes, diferente para los dos pares de elementos de soporte y rotación, o para realizar los mismos movimientos angulares, simultáneamente o escalonados en el tiempo. Por lo tanto, en general, de acuerdo con algunas realizaciones, los cabezales motorizados de cada par de elementos de soporte y rotación pueden ser controlados por una unidad de control para realizar diferentes movimientos angulares en diferentes tiempos, o para realizar los mismos movimientos simultáneamente.

Con esta disposición, es posible mecanizar piezas con tamaños muy variables en el mismo centro de torneado. Cuando la pieza de trabajo es muy grande, se mecaniza individualmente, mientras que con piezas de trabajo más pequeñas se pueden mecanizar dos piezas de trabajo simultáneamente.

Cuando el centro de torneado comprende dos pares de elementos de soporte y rotación, con sus respectivos ejes de rotación, el primer eje de rotación del primer par de elementos de soporte y rotación y el segundo eje de rotación del segundo par de elementos de soporte y rotación pueden apoyarse ventajosamente en un plano sustancialmente horizontal, debajo del travesaño.

Al menos uno del primer par de elementos de soporte y rotación y el segundo par de elementos de soporte y rotación es retráctil en una posición inactiva, por ejemplo, con un sistema de retracción controlado neumáticamente. Preferentemente, ambos pares de elementos de soporte y rotación pueden ser retráctiles.

Con la configuración del centro de torneado de acuerdo con la presente invención, las virutas formadas por el mecanizado se acumulan principalmente debajo de la unidad de soporte y rotación de las piezas que se están mecanizando. Aquí se puede prever ventajosamente un transportador para recoger las virutas de mecanizado. En algunas realizaciones, el transportador puede extenderse y moverse en una dirección sustancialmente paralela al travesaño, es decir, paralela al primer eje de traslación controlado numéricamente. En otras realizaciones, el transportador puede tener una anchura tal que cubra la totalidad del área de mecanizado de los cabezales de mecanizado y se mueva en paralelo al segundo eje de traslación controlado numéricamente. En otras realizaciones más, por ejemplo, si el transportador se mueve paralelo al segundo eje de traslación controlado numéricamente, puede consistir en una pluralidad de transportadores uno al lado del otro, cada uno de una anchura menor que el tamaño del área de mecanizado de los cabezales de mecanizado en la dirección del primer eje de traslación controlado numéricamente.

En realizaciones prácticas, la herramienta giratoria llevada por el primer cabezal de mecanizado gira alrededor de un eje orientado a aproximadamente 90° con respecto al primer eje de rotación del primer par de elementos de soporte y rotación y aproximadamente paralelo al segundo eje de traslación controlado numéricamente.

Para obtener una mayor flexibilidad y permitir realizar un mayor número de operaciones de torneado, en realizaciones ventajosas, el centro de torneado comprende un segundo cabezal de mecanizado y, opcionalmente, otros cabezales de mecanizado. Cada cabezal de mecanizado, además del primero, comprende su propia herramienta rotativa para el mecanizado por arranque de viruta y tiene un movimiento de bajada y elevación para acercarse y alejarse de la unidad de soporte y rotación. Las diversas herramientas pueden girar alrededor de ejes horizontales, que pueden ser paralelos o perpendiculares al eje del primer par de elementos de soporte y rotación de las piezas de trabajo. Por ejemplo, los cabezales de mecanizado pueden comprender fresas, tal como fresas cilindricas, bandas para lijar o pulir, cuchillas de corte circulares, o similares.

Cuando el centro de torneado comprende una pluralidad de cabezales de mecanizado, todos estos se pueden montar en la misma corredera, móvil a lo largo del primer eje de traslación controlado numéricamente, paralelo al travesaño. Cada cabezal de mecanizado puede ser móvil, con respecto a la primera corredera, independientemente de los otros cabezales de mecanizado, para realizar el movimiento de descenso y elevación. Este movimiento vertical puede ser un movimiento controlado numéricamente.

En algunas realizaciones, una, algunas o todas las herramientas de los cabezales de mecanizado también pueden estar provistas de un movimiento paralelo al eje de rotación de la herramienta. Cuando la herramienta comprende una banda de lijado u otro elemento flexible sin fin, el eje de rotación puede entenderse como eje de rotación de uno de los rodillos alrededor del cual se guía el elemento flexible sin fin.

En algunas realizaciones, el centro de torneado puede comprender además un electromandril para otra herramienta rotativa, girando alrededor de un eje adaptado para tomar una orientación ortogonal al primer eje de traslación y al segundo eje de traslación. El electromandril puede tener un portaherramientas adaptado para recibir una broca, un cortador recto o similar. Estas herramientas pueden estar provistas de un movimiento de avance paralelo a su eje de rotación.

Para poder realizar operaciones de mecanizado de acuerdo con inclinaciones variables, el electromandril puede estar provisto de al menos un eje de rotación controlado numéricamente, lo que permite que el eje de rotación del electromandril oscile para tomar inclinaciones variables alrededor del eje controlado numéricamente. Este eje controlado numéricamente puede ser horizontal. También sería posible que el electromandril estuviera provisto de un doble movimiento de rotación controlado numéricamente, alrededor de dos ejes preferiblemente ortogonales entre sí, en particular, un eje horizontal y un eje vertical.

Ventajosamente, el electromandril también está provisto de un movimiento de descenso y elevación para acercarse y alejarse de la unidad de soporte y rotación y de un movimiento de traslación controlado numéricamente paralelo al travesaño. Para este fin, el electromandril puede ser transportado por la primera corredera, para moverse a lo largo del primer eje de traslación controlado numéricamente. En algunas realizaciones, el electromandril es a su vez llevado por una corredera o carro desplazable verticalmente con respecto a la primera corredera, para realizar movimientos de descenso y elevación.

La segunda corredera, que lleva la unidad de soporte y rotación de las piezas a mecanizar se puede guiar de forma móvil a lo largo de guías, que se extienden en la dirección del segundo eje de traslación controlado numéricamente, integral con una base colocada debajo, o en cualquier caso más baja que, el travesaño.

Para aumentar el número de posibles operaciones de mecanizado que se pueden realizar en las piezas de trabajo, en algunas realizaciones, el centro de torneado puede comprender una tercera corredera, desplazable paralelamente a la segunda corredera y adaptada para trasladarse bajo el travesaño. El movimiento de la segunda corredera y de la tercera corredera se controla de acuerdo con dos ejes de traslación controlados numéricamente, independientes y paralelos entre sí, para que las dos correderas puedan acercarse y alejarse entre sí y tomar, en diferentes momentos entre sí, una misma posición con respecto a la estructura portante y a los cabezales de mecanizado soportados de este modo. La tercera corredera puede comprender ventajosamente elementos de soporte y de bloqueo de las piezas a mecanizar adaptados para dejar libres los extremos de las piezas a mecanizar.

La tercera corredera se puede mover a lo largo de sus propias guías, separadas y diferentes de las guías sobre las que se mueve la segunda corredera. Sin embargo, para obtener una estructura más compacta y rentable, la segunda y la tercera corredera son preferiblemente móviles a lo largo de una guía común. En ambos casos, la guía o guías pueden ser integrales con una bancada común que se extiende más allá de la estructura del pórtico, en un lado de la estructura de pórtico opuesto al lado en el que se lleva el primer cabezal de mecanizado.

Para llevar a cabo más operaciones de mecanizado en las piezas de trabajo, en particular, cuando estos están en la tercera corredera, en algunas realizaciones, una unidad de mecanizado que comprende al menos un husillo móvil de acuerdo con una pluralidad de ejes controlados numéricamente se lleva en el travesaño. La unidad de mecanizado puede estar ventajosamente soportada en el lado del travesaño opuesto al lado en el que está soportado el primer cabezal de mecanizado y ser móvil de acuerdo con un eje de traslación controlado numéricamente paralelo al travesaño.

El husillo de la unidad de mecanizado puede moverse alrededor de al menos un eje de rotación controlado numéricamente y preferiblemente alrededor de dos ejes de rotación controlados numéricamente no paralelos entre sí, por ejemplo, con un eje vertical y un eje horizontal. Además, el husillo es preferiblemente móvil a lo largo de uno y más preferiblemente dos ejes de traslación controlados numéricamente, preferiblemente ortogonales entre sí, uno de los cuales puede ser paralelo al travesaño.

Otras características y realizaciones ventajosas se describen a continuación y se definen en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La invención se entenderá mejor siguiendo la descripción y los dibujos adjuntos, que ilustran ejemplos no limitativos de realizaciones de la invención. Más en particular, en el dibujo:

La figura 1 muestra una vista frontal de acuerdo con I-I de la figura 2 de un centro de torneado en una realización; La figura 2 muestra una vista en planta de acuerdo con M-M de la figura 1;

La figura 3 muestra una sección de acuerdo con MI-MI de la figura 2;

Las figuras 4(A) y 4(B) muestran secciones de acuerdo con la línea IV-IV de la figura 1 en dos condiciones de funcionamiento;

Las figuras 5(A) y 5(B) muestran secciones de acuerdo con la línea V-V de la figura 1 en dos condiciones de funcionamiento;

Las figuras 6(A) y 6(B) muestran secciones de acuerdo con la línea VI-VI de la figura 1 en dos condiciones de funcionamiento;

La figura 7 muestra una vista de acuerdo con VII-VII de la figura 8 de un centro de torneado en otra realización; La figura 8 muestra una vista en planta de acuerdo con VIII-VIII de la figura 7;

La figura 9 muestra una sección de acuerdo con IX-IX de la figura 8; y

La figura 10 muestra una vista de acuerdo con X-X de la figura 9.

Descripción detallada de las realizaciones

Realización de las figuras 1 a 6

Una realización de un centro de torneado se ilustra en las figuras 1 a 6. El centro de torneado se indica en conjunto con 1. En la realización ilustrada, el centro de torneado 1 comprende una estructura de pórtico portante 3. La estructura de pórtico 3 comprende dos montantes 5 y un travesaño horizontal 7.

Se proporcionan guías 9 que se extienden horizontalmente en un lado del travesaño 7. Una primera corredera 11 es móvil a lo largo de las guías. La primera corredera 11 se mueve de acuerdo con un primer eje de traslación controlado numéricamente indicado con una X.

En algunas realizaciones, la primera corredera 11 lleva al menos un cabezal de mecanizado, que está equipado con al menos una herramienta para la eliminación de virutas. En la realización ilustrada en las figuras 1 a 6, tres cabezales de mecanizado indicados con 13, 15 y 17 se proporcionan en la primera corredera 11. Los números de referencia 13.1, 15.1 y 17.1 indican tres herramientas rotativas para arranque de viruta llevadas respectivamente por el cabezal de mecanizado 13, por el cabezal de mecanizado 15 y por el cabezal de mecanizado 17.

A modo de ejemplo, en la realización particularmente ventajosa ilustrada en las figuras 1 a 6, la primera herramienta rotativa 13.1 puede ser una fresa, por ejemplo, una fresa cilíndrica con un eje de rotación horizontal ortogonal a la dirección de movimiento de la primera corredera 11 de acuerdo con el primer eje de traslación X controlado numéricamente.

La segunda herramienta giratoria 15.1 puede comprender una cinta abrasiva que se puede guiar alrededor de dos rodillos de guía, uno de los cuales es motorizado. Los rodillos de guía de la cinta de lijado se pueden disponer con sus ejes de rotación horizontales y ortogonales al primer eje de traslación X controlado numéricamente.

Los cabezales de mecanizado 13, 15, 17, y más precisamente sus herramientas de mecanizado 13.1, 15.1, 17.1 pueden mecanizar una o dos piezas de trabajo indicadas con P1 y P2, llevadas por una unidad de soporte y rotación 19. Tal y como se describirá con más detalle a continuación, la unidad de soporte y rotación 19 está adaptada para soportar selectivamente una sola pieza de trabajo P o dos, preferentemente idénticas, piezas de trabajo P1, P2. En algunas realizaciones, cuando dos piezas a mecanizar son transportadas simultáneamente por la unidad de soporte y rotación, dichas piezas de trabajo pueden girar sobre su propio eje independientemente entre sí.

Para soportar alternativamente una sola pieza de trabajo P o dos piezas de trabajo P1, P2 a mecanizar, la unidad de soporte y rotación 19 comprende un primer par de elementos de soporte y rotación y un segundo par de elementos de soporte y rotación. Los dos elementos de soporte y rotación de cada par están alineados entre sí a lo largo de un eje de rotación respectivo.

Con referencia específica a la figura 2, que muestra una vista en planta del centro de torneado 1, el primer par de elementos de soporte y rotación comprende un primer cabezal 21 y un primer contrapunto 23, alineado a lo largo de un primer eje de rotación A1, formando un primer eje de giro del centro de torneado 1. El cabezal 21 puede ser motorizado y el contrapunto 23 puede estar inactivo. Cuando una pieza de trabajo P1 está restringida con sus extremos al cabezal 21 y al contrapunto 23, puede girar alrededor del eje A1. El movimiento de rotación puede ser intermitente o continuo.

El segundo par de elementos de soporte y rotación comprende un segundo cabezal 25 y un segundo contrapunto 27, alineado a lo largo de un segundo eje de rotación A2, formando un segundo eje de giro del centro de torneado 1, paralelo al eje A1. El cabezal 25 puede ser motorizado y el contrapunto 27 puede estar inactivo. Cuando una pieza de trabajo P2 está restringida con sus extremos al cabezal 25 y al contrapunto 27, puede girar alrededor del eje A2. También en este caso, la rotación puede ser intermitente o continua.

Cada cabezal 21,25 puede estar provisto de su propio, motor de rotación controlado autónomamente. De esta manera, es posible que cada cabezal realice un movimiento de rotación diferente al del otro cabezal. Al controlar los dos motores sincrónicamente, los dos cabezales también pueden realizar exactamente los mismos movimientos.

En otras realizaciones, un solo motor, que imparte el mismo movimiento a los dos cabezales 21,25 simultáneamente, pueden proporcionarse. En este caso, los dos cabezales generalmente se mueven sincrónicamente, perdiendo la posibilidad de realizar diferentes movimientos entre sí.

Debe entenderse que esta segunda opción puede ser menos flexible, ya que ofrece menos posibilidades de mecanizado, a cambio de una máquina menos costosa y menos compleja. Además, en la mayoría de los casos, cuando se colocan dos piezas de trabajo en los dos pares de elementos de soporte y rotación, estas piezas están sujetas a operaciones de mecanizado idénticas y, por lo tanto, en estos casos es suficiente un solo motor de accionamiento.

El movimiento del motor o motores de accionamiento de los cabezales 21, 25 puede ventajosamente ser un movimiento controlado numéricamente, si se requieren ángulos de rotación controlados, por ejemplo, para realizar operaciones de mecanizado no axisimétricas.

En general, cuando se montan dos piezas de trabajo en los dos pares de cabezal y contrapunto, como se explicará con mayor detalle a continuación, estos pueden ser mecanizados simultáneamente por un mismo cabezal de mecanizado 13, 15, 17, que está dispuesto de manera que su herramienta actúa sobre ambas piezas de trabajo.

En algunas realizaciones, los dos pares de cabezal y contrapunto se pueden controlar para que giren sincrónicamente. Sin embargo, esto no es esencial. En algunas otras realizaciones, por ejemplo, los dos pares de cabezal y contrapunto pueden girar independientemente entre sí, o solo uno de dichos pares de cabezal y contrapunto puede girar. Los dos pares de contrapunto y cabezal pueden girar en la misma dirección o en direcciones opuestas.

Se entienden el cabezal y el contrapunto, en el presente contexto, como cualquier par de elementos adaptados para acoplar los extremos de una pieza de trabajo P, P1, P2 a mecanizar para girarlo alrededor del eje de rotación del cabezal y el contrapunto.

Los ejes de rotación A1 y A2 son paralelos entre sí, se encuentran en un plano común y están a una distancia de centro a centro I, como se muestra, en particular, en la figura 3. En la realización mostrada, el plano en el que se encuentran los ejes de rotación A1 y A2 es horizontal.

En la realización ilustrada, los cabezales 21,25 y los contrapuntos 23, 27 son llevados por una segunda corredera 31. En realizaciones ventajosas, la distancia mutua entre cada cabezal 21, 25 y el contrapunto 23, 27 respectivo puede ser ajustable. Para este fin, los cabezales y/o los contrapuntos se pueden montar en la segunda corredera 31 de manera que se puedan mover en una dirección paralela a los ejes de rotación A1, A2. En la realización ilustrada, los contrapuntos 23, 27 se llevan en una corredera de ajuste 33, móvil a lo largo de la doble flecha f33 con respecto a la segunda corredera 31, mientras que los cabezales 21, 25 están en una posición fija con respecto a la segunda corredera 31.

La segunda corredera 31 puede estar provista de un movimiento de traslación a lo largo de un segundo, preferiblemente controlado numéricamente, eje de traslación Z. Para ello, la corredera 31 se puede montar en las guías 35, integral con una bancada 37 colocada debajo del travesaño 7 de la estructura de pórtico 5, como se muestra, en particular, en la sección de la figura 3.

Como se muestra en las figuras 2 a 6, la unidad de soporte y rotación 19 está montada en la corredera 31 de modo que los elementos de soporte y rotación, en particular, los pares de cabezal y contrapunto 21, 23 y 25, 27, están dispuestos en voladizo con respecto a la corredera 31. Además, en la posición de mecanizado, los elementos de soporte y rotación, que consisten en el ejemplo ilustrado en los pares de cabezal y contrapunto 21, 23 y 25, 27 están posicionados, por medio de la corredera 31, de modo que queden en voladizo con respecto a la bancada 37. Esto facilita la recogida de las virutas producidas por el mecanizado en el lateral de la bancada 37, evitando que las virutas caigan sobre las correderas 35.

El movimiento a lo largo del segundo eje de traslación Z controlado numéricamente permite mover los pares de cabezal y contrapunto 21, 23 y 25, 27 con respecto a la primera corredera 11. Más en particular, la dirección del movimiento a lo largo del segundo eje de traslación Z controlado numéricamente es ortogonal con respecto a la dirección del movimiento a lo largo del primer eje de traslación X controlado numéricamente y, en consecuencia, en el ejemplo ilustrado, es ortogonal al travesaño 7.

Los ejes controlados numéricamente X y Z permiten que las piezas de trabajo P, P1, P2 y las herramientas 13.1, 15.1, 17.1 sean desplazadas entre sí para realizar los diferentes mecanizados que requiere cada ciclo de mecanizado específico. Más en particular, el movimiento relativo a lo largo del segundo eje de traslación Z controlado numéricamente permite el centrado de las herramientas 13.1, 15.1, 17.1 con respecto a una u otra de las dos piezas de trabajo P1, ^p2 restringida en los dos pares de cabezal 21,25 y contrapunto 23, 27, o el centrado de la herramienta con respecto a las dos piezas de trabajo P1, P2, o centrado de las herramientas con respecto a una única pieza de trabajo P a mecanizar, que se puede montar entre el cabezal 21 y el contrapunto 23, o preferiblemente entre el cabezal 25 y el contrapunto 27.

Se proporciona un movimiento adicional a lo largo de un tercer eje de traslación vertical entre las piezas a mecanizar P, P1, P2 y las herramientas 13.1, 15.1 y 17.1 de los cabezales de mecanizado 13, 15 y 17 para acercar y alejar los cabezales de mecanizado de las piezas a mecanizar. Este movimiento está ventajosamente asignado a los cabezales de mecanizado 13, 15, 17 y puede controlarse con un eje de traslación de control numérico y preferentemente con un eje de traslación de control numérico independiente para cada cabezal de mecanizado. En otras realizaciones, el movimiento en este eje no puede ser controlado numéricamente, sino que puede ser más bien un simple movimiento entre una posición de reposo y una posición de mecanizado.

En algunas realizaciones, se puede proporcionar un solo actuador para mover todos los cabezales de mecanizado, o algunos de estos cabezales, a lo largo de este tercer eje de traslación. Sin embargo, en la realización ilustrada, cada cabezal de mecanizado 13, 15, 17 está preferentemente provisto de un movimiento a lo largo de su propio tercer eje de traslación controlado numéricamente. De esta forma, cada cabezal de mecanizado puede moverse a lo largo del tercer eje independientemente de los demás.

Para este fin, cada cabezal de mecanizado 13, 15, 17 está montado sobre la corredera común 11 por medio de una corredera o carro autónomo propio, indicado con 13.2, 15.2, 17.2 respectivamente, que tienen guías verticales acopladas con zapatas integrales con la corredera común 11. El tercer, preferiblemente controlado numéricamente, eje de traslación se indica con Y13 para el cabezal de mecanizado 13, con Y15 para el cabezal de mecanizado 15 y con Y17 para el cabezal de mecanizado 17. Los ejes Y13, Y15, Y17 son paralelos entre sí y ortogonales a los ejes X y Z descritos anteriormente.

Las guías y las zapatas que permiten el movimiento entre el cabezal de mecanizado y la corredera común 11 se muestran, en particular, para el cabezal de mecanizado 13 en la figura 3.

Como puede verse en las figuras 1, 2 y 3, los cabezales de mecanizado 13, 15 y 17 se encuentran en una posición por encima de la unidad de soporte y rotación 19. El movimiento vertical de acuerdo con los ejes de traslación Y13, Y15 e Y15 es, por lo tanto, un movimiento vertical de cada uno de los cabezales de mecanizado 13, 15, 17 hacia y desde las piezas de trabajo P, P1, P2 soportados entre los pares de cabezal y contrapunto 21, 23 y 25, 27.

En la realización ilustrada, el centro de torneado 1 comprende además un electromandril 41, que puede ser llevado por una corredera 43. La corredera 43 y, por consiguiente, el electromandril 41 pueden estar provistos, con respecto a las piezas de trabajo a mecanizar P, P1, P2, de tres movimientos de traslación a lo largo de tres ejes, preferiblemente ortogonales entre sí. El movimiento a lo largo de estos tres ejes puede ser un movimiento controlado numéricamente. Ventajosamente, dos de los tres movimientos de traslación son a lo largo del primer eje de traslación X controlado numéricamente (movimiento asignado al electromandril (41)) y a lo largo del segundo eje de traslación Z controlado numéricamente (movimiento asignado a las piezas P, P1, P2 a mecanizar). Estos movimientos pueden ser controlados por los mismos elementos descritos anteriormente que mueven la primera corredera 11 y la segunda corredera 31. Para este fin, el electromandril 41 y su corredera 43 se pueden montar en la primera corredera común 11, que lleva los cabezales de mecanizado 13, 15, 17.

El tercer movimiento de traslación puede ser un movimiento de acuerdo con un eje vertical Y41, paralelo a los ejes Y13, Y15, Y17. Este tercer movimiento puede obtenerse por medio de la corredera 43 que se traslada con sus guías acopladas en patines solidarios con la corredera común 11. El movimiento a lo largo del eje Y41 es un movimiento de aproximación y avance, que puede servir para llevar una herramienta, por ejemplo, una broca de taladrado, un cortador recto o similar, a la pieza de trabajo P, P1 o P2 y para mover la herramienta hacia adelante durante la operación de mecanizado. El eje Y41 es paralelo al eje de rotación de la herramienta que lleva el electromandril 41.

En realizaciones ventajosas, el electromandril 41 puede estar provisto de otros movimientos controlados numéricamente. Por ejemplo, el electromandril 41 puede estar provisto de un movimiento de rotación u oscilación alrededor de un eje de rotación controlado numéricamente indicado con C. En este caso, el eje de rotación C es paralelo a la dirección Z. En algunas realizaciones, en cambio, el electromandril 41 puede estar provisto de un movimiento de rotación u oscilación alrededor de un eje de rotación controlado numéricamente indicado con D (figura 4) horizontal y paralelo a los ejes de rotación A1, A2 de los cabezales y contrapuntos 21, 23 y 25, 27.

En algunas realizaciones, el electromandril 41 tiene ambos movimientos de rotación de acuerdo con los ejes C y D y, por lo tanto, está provisto, con respecto a las piezas de trabajo P, P1, P2, de un movimiento a lo largo de cinco ejes, preferiblemente todos controlado numéricamente, es decir, los ejes de traslación X, Z, Y41 y los ejes de rotación C y D.

El electromandril 41 permite operaciones de mecanizado que los cabezales de mecanizado 13, 15, 17 no son capaces de realizar, por ejemplo, perforaciones que penetran lateralmente en la pieza de trabajo a mecanizar P1 o P2.

Al disponer la unidad de soporte y rotación 19 de las piezas de trabajo P, P1 y P2 a mecanizar bajo los cabezales de mecanizado 13, 15, 17 y bajo el electromandril 41, las virutas producidas por las operaciones de mecanizado pueden recogerse de manera sencilla y en un área limitada. De hecho, estas virutas se acumulan bajo la unidad de soporte y rotación 19 como resultado de la gravedad y/o como resultado de la energía cinética impartida por las herramientas de los cabezales de mecanizado.

Para recoger y eliminar las virutas de manera eficiente, en la realización ilustrada se proporciona un transportador 45. Este transportador tiene un movimiento de avance de acuerdo con la flecha f45 paralela a los ejes de rotación A1, A2 y al primer eje de traslación X. Ventajosamente, el transportador 45, por ejemplo, en forma de cinta transportadora, tiene una longitud igual o mayor que la carrera de desplazamiento de la primera corredera 11, para recoger las virutas producidas en cualquier posición en la que se encuentren las herramientas de mecanizado del centro de torneado 1. Debido a la disposición en voladizo antes mencionada de los pares de cabezal y contrapunto 21, 23 y 25, 27 con respecto a la segunda corredera 31 y con respecto a la bancada 37, se facilita la recogida de las virutas en el transportador 45 situado al lado de la bancada 37 y su retirada.

El funcionamiento y las múltiples ventajas del centro de torneado 1 descrito anteriormente se entenderán mejor con referencia a las figuras 4(A), 4(B), 5(A), 5(B), 6(A), 6(B), que representan secciones a lo largo de los planos IV-IV, V-V y VI-VI de la figura 1. Las figuras marcadas con (A) indican una condición de funcionamiento en la que dos piezas de trabajo P1, P2 a mecanizar en el mismo ciclo de mecanizado se montan en la unidad de soporte y rotación 19, mientras que las figuras marcadas con (B) indican una condición en la que el centro de torneado 1 mecaniza una sola pieza de trabajo P a la vez, de mayor tamaño radial con respecto a las piezas de trabajo P1 y P2.

Las figuras 4(A) y 4(B) muestran el área operativa del electromandril 41, las figuras 5(A) y 5(B) muestran el área de operación de la herramienta 13.1, llevada por la corredera 13, que en el ejemplo ilustrado es una fresa que gira alrededor de un eje horizontal ortogonal a los ejes de rotación A1, A2. Las figuras 6(A) y 6(B) muestran el área de operación de la herramienta 17.1, que en el ejemplo ilustrado es una cortadora de disco que gira alrededor de un eje paralelo a los ejes de rotación A1 y A2.

Como puede verse en la figura 4(A), cuando dos piezas de trabajo P1, P2 a mecanizar están presentes simultáneamente, estas están alineados con los ejes A1 y A2 de los pares de elementos de soporte y rotación, es decir, de los pares de cabezal y contrapunto, indicados con 21, 23 y 25, 27, respectivamente. El electromandril 41 puede realizar operaciones de mecanizado sobre una u otra de las dos piezas P1 y P2 simplemente desplazando la segunda corredera 31 a lo largo del segundo eje de traslación Z controlado numéricamente, ortogonal a los ejes A1, A2 y paralelo al plano horizontal en el que se encuentran dichos ejes A1, A2.

Viceversa, cuando es necesario mecanizar solo una pieza de trabajo P de mayor tamaño transversal (figura 4(B)), la corredera 31 se traslada a lo largo del eje Z en un recorrido igual a 1/2, donde I es la distancia de centro a centro entre los ejes A1 y A2 y la pieza de trabajo P sostenida entre el cabezal 25 y el contrapunto 27. De manera alternativa, la pieza de trabajo P también se puede montar entre el cabezal 21 y el contrapunto 23. El electromandril 41 puede realizar las operaciones de mecanizado requeridas por el ciclo de mecanizado en la única pieza de trabajo P.

Tanto al mecanizar una única pieza de trabajo P como al mecanizar simultáneamente dos piezas de trabajo P1, P2, el electromandril 41 puede alcanzar cualquier punto de la superficie lateral de las piezas P1, P2 o de la pieza de trabajo P con movimientos a lo largo del primer eje de traslación X controlado numéricamente (movimiento de la primera corredera 11) y a lo largo del segundo eje de traslación Z controlado numéricamente (movimiento de la segunda corredera 31), así como con la rotación alrededor de los ejes A1, A2 de las piezas de trabajo P1, P2, P. El movimiento de acuerdo con el eje de traslación Y41 proporciona el avance de la herramienta con respecto a la pieza de trabajo mientras se realiza un único mecanizado, por ejemplo, una operación de perforación.

Con referencia a la figura 5(A), se puede observar que con una longitud adecuada en dirección axial, la fresa 13.1 puede mecanizar las dos piezas de trabajo P1 y P2 simultáneamente. Las operaciones de mecanizado se pueden realizar en toda la superficie de las piezas P1, P2 moviendo el cabezal de mecanizado 13 y la fresa 13.1 a lo largo del primer eje de traslación controlado numéricamente X (movimiento de la corredera 11) y girando las piezas de trabajo P1, P2 alrededor de los ejes A1, A2. La posición mutua entre la fresa 13.1 y las piezas de trabajo P1, P2 en la dirección Z es tal que la línea central de la fresa está aproximadamente a mitad de camino entre los dos planos verticales que pasan por los ejes A1 y A2.

La figura 5(B) muestra la posición mutua entre la fresa 13.1 y la pieza de trabajo única P retenida entre el cabezal 25 y el contrapunto 27. La corredera 31 se ha movido a lo largo del eje Z un desplazamiento igual a 1/2 y la línea central de la fresa 13.1 está alineada con el plano vertical que pasa por el eje A2.

El funcionamiento de la cinta de lijado 15.1 que lleva el cabezal de mecanizado es similar al de la fresa 13.1. La cinta de lijado 15.1 posiblemente también puede estar provista de un movimiento alternativo paralelo a su eje de rotación, es decir, al eje de rotación de los rodillos alrededor de los cuales se guía la cinta de lijado, para evitar o reducir la obstrucción de la correa por residuos de mecanizado.

La figura 6A muestra la posición relativa entre el cortador de disco giratorio 17.1 llevado por el cabezal de mecanizado 17 con respecto a dos piezas de trabajo P1, P2 que se mecanizan simultáneamente. El eje de rotación del cortador de disco rotativo 17.1, paralelo a los ejes de rotación A1, A2, se coloca en el plano vertical equidistante de los ejes A1 y A2. El diámetro del cortador de disco giratorio 17.1 puede ser tal que mecanice las dos piezas de trabajo P1 y P2 simultáneamente.

Para mecanizar cualquier punto de las superficies laterales de las piezas P1, P2 se utiliza la combinación del movimiento de la corredera 11 a lo largo del primer eje de traslación de control numérico X con el movimiento de rotación de las piezas P1, P2 alrededor de los ejes de rotación A1, A2.

La figura 6(B) muestra la posición relativa entre el cortador de disco giratorio 17.1 y una sola pieza de trabajo P montada entre el cabezal 25 y el contrapunto 27. La corredera 31 ha sido trasladada a lo largo del eje Z por un desplazamiento igual a 1/2, es decir, la mitad de la distancia de centro a centro entre los ejes de rotación A1, A2 con respecto a la posición de la figura 6(A). El cortador de disco giratorio 17.1 puede alcanzar cualquier punto de la superficie lateral de la pieza de trabajo P mediante un movimiento a lo largo del primer eje de traslación controlado numéricamente X, en combinación con la rotación de la pieza de trabajo P alrededor del eje A2.

Como puede entenderse fácilmente a partir de las figuras 4(A)-6(B), la posición mutua entre la herramienta y los pares de elementos de soporte y rotación constituidos a modo de ejemplo por los dos pares de cabezal y contrapunto 21, 23; 25,27 puede cambiar en función del número de piezas (una o dos) que se mecanizan simultáneamente. En el caso de que dos piezas de trabajo se mecanicen simultáneamente (figuras 4(A), 5(A), 6(A)), la posición relativa entre la unidad de soporte y rotación (19) y la herramienta que se está mecanizando es preferiblemente tal que la línea central de la herramienta de mecanizado (plano medio del cilíndrico 13.1, o plano que contiene el eje de rotación de la herramienta 17.1) está en una posición intermedia entre los ejes de rotación A1, A2 de los pares de cabezal y contrapunto. Cuando, viceversa, se mecaniza una sola pieza de trabajo (figuras 4(B), 5(B), 6(B)) la posición mutua entre la herramienta y la unidad de soporte y rotación es tal que la herramienta está alineada con el eje A1 o A2 en el que está montada la pieza a mecanizar y alrededor del cual gira.

Por lo tanto, la unidad de soporte y rotación (19) y el cabezal o cabezales de mecanizado de los que está dotado el centro de torneado están adaptados para adoptar al menos dos posiciones mutuas de mecanizado por herramienta, alternativamente: una única pieza de trabajo soportada por un primer par de elementos de soporte y rotación; o un par de piezas de trabajo soportadas por el primer par de elementos de soporte y rotación (21,23) y por el segundo par de elementos de soporte y rotación (25, 27).

Como se ha mencionado anteriormente, cuando se mecaniza una sola pieza de trabajo P a la vez, el par de cabezal y contrapunto no utilizados (en el ejemplo cabezal 21 y contrapunto 23) se pueden quitar para evitar colisiones con las herramientas. En otras realizaciones, el cabezal 21 y el contrapunto 23 pueden estar provistos de un movimiento de avance y retroceso, por ejemplo, con un control neumático. El movimiento de avance y retroceso se puede proporcionar solo para uno de los dos pares de elementos de soporte y rotación, o para ambos pares de elementos de soporte y rotación.

Aunque en el ejemplo ilustrado el mecanizado de la única pieza de trabajo P tiene lugar entre el cabezal 25 y el contrapunto 27, dejando el cabezal 21 y el contrapunto 23 inactivos, también sería posible utilizar el cabezal 21 y el contrapunto 23, dejando el cabezal 25 y el contrapunto 27 inactivos.

Como puede entenderse, en particular, a partir de las figuras 4, 5 y 6, el centro de torneado 1 descrito permite optimizar las operaciones de mecanizado, haciendo posible así utilizar una estructura adaptada para mecanizar piezas de trabajo grandes P también para mecanizar dos piezas de trabajo más pequeñas P1, P2 simultáneamente, duplicando sustancialmente la productividad del centro de torneado 1. Con la disposición de las correderas y de los cabezales de mecanizado, del electromandril y de la unidad de soporte y rotación 19, la máquina es compacta y, por lo tanto, rígida, con un número limitado de accionadores.

Realización de las figuras 7 a 10

El centro de torneado 1 de las figuras 1 a 6 no permite que los extremos de las piezas de trabajo P, P1, P2 se mecanicen, ya que están acoplados con los cabezales 21,25 y con los contrapuntos 23 y 27 en todo momento durante el mecanizado. Por lo tanto, las piezas de trabajo P, P1, P2 deben trasladarse desde el centro de torneado 1 a otra máquina herramienta para realizar operaciones de mecanizado de los extremos.

Con el objetivo de seguir aumentando la capacidad del centro de torneado, para no requerir una máquina herramienta separada y adicional para mecanizar los extremos de las piezas de trabajo P, P1, P2, el centro de torneado se puede configurar como se ilustra en las siguientes figuras 7, 8, 9 y 10. Una parte del centro de torneado de esta realización, indicado en su conjunto con 100, es idéntico al del centro de torneado 1 de las figuras 1 a 6 y, por lo tanto, no se volverá a describir en detalle. Los mismos números se utilizan en la figura 7 para indicar partes iguales o equivalentes a las de la realización de las figuras 1 a 6.

Más en particular, en la realización de las figuras 7 a 10, se proporciona de nuevo una estructura de pórtico 3 con montantes 5 y travesaño 7. La corredera 11 que lleva uno o más cabezales de mecanizado 13, 15 y 17, provista de herramientas y con movimientos como los descritos anteriormente, se mueve sobre la misma de acuerdo con el primer eje de traslación controlado numéricamente X.

La unidad de soporte y rotación 19 y los elementos de soporte y rotación de las piezas de trabajo P, P1, P2 están sustancialmente configurados como en el centro de torneado 1 de las figuras 1 a 6.

Aunque el centro de torneado 100 de las figuras 7 a 10 no tiene ningún electromandril 41, sería posible prever un electromandril 41 en la corredera 11 también en el centro de torneado 100.

Una de las diferencias entre el centro de torneado 100 y el centro de torneado 1 consiste en que la bancada 37 del centro de torneado 100 tiene en una dirección ortogonal a la estructura de pórtico 3, una longitud superior a la bancada 37 del centro de torneado 1.

Además, se proporcionan dos correderas en la bancada 37 del centro de torneado 100, a saber: la segunda corredera 31 que lleva la unidad de soporte y rotación 19; y otra corredera, en adelante indicada como tercera corredera 61, para los fines que se explican a continuación. Las correderas 31 y 61 pueden moverse sobre el mismo par de guías 35 que llevan la bancada 37, pero sus movimientos a lo largo de estas guías están controlados por medio de dos ejes independientes controlados numéricamente. El eje de traslación controlado numéricamente de la corredera 31 se indica de nuevo con Z. En su lugar, el eje de traslación controlado numéricamente de la corredera 61, paralela al eje Z, se indica con Z1. Como los dos movimientos de traslación Z y Z1 son independientes, es posible colocar las correderas 31 y 61 a lo largo de la bancada 37 en posiciones diferentes entre sí e independientemente unas de otras, siendo el único límite evitar colisiones entre las dos correderas 31, 61.

La corredera 61 comprende elementos de soporte y bloqueo de las piezas de trabajo P, P1, P2 que están configurados para dejar libres los extremos de estas piezas. A modo de ejemplo no limitativo, en las figuras 7 a 10, estos elementos de bloqueo se indican esquemáticamente con 63 y comprenden dos vigas 63.1 a una distancia ajustable, extendiéndose en voladizo desde la corredera 61. Para este fin, cada viga 63.1 puede estar fijada a una corredera 63.2 ajustable a lo largo de guías 63.4 solidarias con la corredera 61 paralelas al travesaño 7 y, por lo tanto, ortogonales a las guías 35 de la bancada 37. La doble flecha f63 indica la posibilidad de ajustar la posición de cada corredera 63.2 y, en consecuencia, la distancia de centro a centro entre las vigas 63.1. En otras realizaciones, una de las vigas 63.1 puede ser fija con respecto a la corredera 61 y la otra puede ser orientable.

Otra diferencia entre el centro de torneado 1 y el centro de torneado 100 consiste en que este último tiene, a lo largo del travesaño 7, un segundo par de guías 65, paralelas a las guías 9 de la corredera 11. En la realización ilustrada, las guías 9 y 65 están dispuestas en lados opuestos del travesaño 7.

Un carro 67 es móvil a lo largo de las guías 65. El movimiento del carro 67 a lo largo de las guías 65 está controlado por medio de un eje de traslación XI controlado numéricamente. El eje de traslación XI controlado numéricamente es paralelo al primer eje de traslación X controlado numéricamente, de modo que el carro 67 se mueve paralelo al travesaño 7 y, por lo tanto, paralelo a los ejes de rotación A1, A2 de los dos pares de elementos de soporte y rotación de las piezas de trabajo P, P1, P2.

El carro 67 lleva una unidad de mecanizado 69, que puede estar provista de uno o más husillos para mecanizar las piezas de trabajo P, P1, P2 cuando estos estén situados en una u otra de las dos correderas 31 y 61. En la realización ilustrada, la unidad de mecanizado 69 tiene una corredera 71 móvil verticalmente de acuerdo con un eje de traslación Y2, véanse, en particular, las figuras 9 y 10. El movimiento a lo largo de Y2 puede ser un movimiento controlado numéricamente y, por lo tanto, el eje Y2 puede ser un eje de traslación controlado numéricamente. La corredera 71 puede ser guiada a lo largo de guías 73 integrales con el carro 67.

En el ejemplo de realización ilustrado, un cabezal de mecanizado 75 que lleva dos electromandriles 77, 79 orientados a 90° uno respecto del otro y formando una cruceta, está montado en la corredera 71 de la unidad de mecanizado 69. En el ejemplo ilustrado, cada electromandril 77, 79 es doble, es decir, puede llevar dos herramientas coaxiales y opuestas. Las cuatro portaherramientas de los dos electromandriles dobles 77, 79 se indican con 81.

En otras realizaciones, el cabezal de mecanizado 75 puede comprender una configuración diferente, por ejemplo, con un solo husillo o con dos husillos. Si fuera necesario, también se puede proporcionar un almacén de herramientas y un dispositivo de cambio de herramientas, para aumentar la gama de operaciones de mecanizado que se pueden realizar.

En la realización ilustrada, el cabezal de mecanizado 75 tiene, con respecto a la corredera 71, dos movimientos de rotación u oscilación alrededor de los respectivos ejes de rotación controlados numéricamente indicados con A y B, para poder seleccionar una u otra de las cuatro herramientas fijadas al portahusillo 81 e inclinarlas adecuadamente con respecto a la pieza a mecanizar P, P1, P2.

La figura 9 indica las posiciones de fin de carrera que pueden adoptar las dos correderas 31 y 61 móviles a lo largo de la bancada 37. Más en particular, 31 y 31X indican las posiciones finales que puede adoptar la corredera 31 y 61 y 61X indican las posiciones finales que puede adoptar la corredera 61.

El centro de torneado 100 ilustrado en las figuras 7 a 10 permite realizar una pluralidad de operaciones de mecanizado en todas las caras de cada pieza P, P1, P2 con mínima intervención del operador.

Las múltiples posibilidades de mecanizado que ofrece el centro de torneado 100 pueden entenderse en particular observando las figuras 8 y 9. Estas figuras muestran el mecanizado simultáneo de dos piezas de trabajo más pequeñas P1, P2, pero se entiende fácilmente que el centro de torneado 100 proporciona la misma flexibilidad y numerosas operaciones de mecanizado también para piezas de trabajo más grandes P, que deben mecanizarse individualmente.

Como se puede observar en particular en la figura 9, dos piezas de trabajo P1, P2 están montadas en la unidad de soporte y rotación 19 llevada por la corredera 31. Estas piezas de trabajo pueden mecanizarse con las herramientas de los cabezales de mecanizado 13, 15, 17 como ya se ha descrito con referencia a las figuras 1 a 6, con exclusión de las operaciones de mecanizado realizadas por el electromandril 41, que en este ejemplo de realización no se proporciona.

Después de que las piezas de trabajo P1 y P2 hayan sido mecanizadas por las herramientas de los cabezales de mecanizado 13, 15, 17, se retiran de la unidad de soporte y rotación 19, llevada por la segunda corredera 31, y colocada en la tercera corredera 61, donde se fijan en los elementos de bloqueo 63. El bloqueo puede ser de tipo mecánico o neumático, por ejemplo, con mecanismos y equipos que son conocidos y no se describen en detalle.

La transferencia de las piezas de trabajo semiacabadas P1, P2 desde la unidad de soporte y rotación 19 de la segunda corredera 31 hasta los elementos de bloqueo 63 de la tercera corredera 61 se puede realizar manualmente por un operador O. Sin embargo, también sería posible que la transferencia se realizara automáticamente, por ejemplo, por medio de un robot adecuadamente configurado.

Para facilitar la transferencia, las correderas 31 y 61 pueden ser llevadas ambas a las posiciones finales más cercanas al punto de acceso a la máquina por parte del operador O, es decir, en el caso ilustrado bajo la primera corredera 11. Aquí, el operador O puede retirar cualquier pieza de trabajo terminada que se encuentre en la tercera corredera 61, no se muestra en la figura 9, y transfiera las piezas de trabajo semiacabadas P1, P2 desde la unidad de soporte y rotación 19 hasta la tercera corredera 61.

Después de realizar esta operación, el operador O puede colocar otro par de piezas de trabajo no trabajadas P1, P2 en los elementos de soporte y rotación 21, 23, 25, 27 llevados por la unidad de soporte y rotación 19.

Después de terminar estas operaciones, el centro de torneado 100 se puede iniciar, después de cerrar las protecciones, indicadas esquemáticamente con 85. La tercera corredera 61 se traslada desde la posición 31X indicada en la figura 9, a una posición debajo de la unidad de mecanizado 69 donde se pueden realizar otras operaciones de mecanizado, por ejemplo, mecanizado final, mediante las herramientas llevadas por el cabezal de mecanizado 75.

Simultáneamente, las piezas de trabajo no trabajadas P1, P2 que el operador ha colocado en la unidad de soporte y rotación 19 pueden mecanizarse por medio de los cabezales de mecanizado 13, 15, 17.

La figura 9 también muestra una posición en la que la tercera corredera 61 se ubica en el extremo izquierdo de la bancada 37 y, de esta manera, permite colocar la segunda corredera 31 (posición 31X) debajo del cabezal de mecanizado 75. Esto permite realizar operaciones de mecanizado en las piezas de trabajo P1, P2 mediante las herramientas llevadas por los dos electromandriles 77, 79 del cabezal de mecanizado 75 y que pueden requerir la rotación de las piezas de trabajo P1, P2 alrededor de los respectivos ejes A1, A2 de la unidad de soporte y rotación. En la práctica, en esta realización ilustrativa, la unidad de mecanizado 69 con su cabezal de mecanizado 75 realiza las operaciones de mecanizado que realiza el electromandril 41 en el centro de torneado 1.

Además, como se ha mencionado anteriormente, también se puede proporcionar un electromandril 41 en el centro de torneado 100, en cuyo caso se pueden realizar operaciones de mecanizado como taladrado cuando la corredera 31 se encuentra debajo de la corredera 11 por medio del electromandril 41.

Una vez que la unidad de mecanizado 69 ha realizado las operaciones de mecanizado sobre las piezas de trabajo P1, P2 que se encuentran en la tercera corredera 61, y posiblemente las operaciones de mecanizado de las piezas de trabajo P1, P2 que se encuentran en la segunda corredera 31, las piezas de trabajo se pueden transferir de nuevo como se describe anteriormente: las dos correderas 31, 61 se llevan a las posiciones finales a la derecha (figura 9) y el operador retira las piezas de trabajo terminadas P1, P2 de la tercera corredera 61, transfiere las piezas de trabajo semiacabadas P1, P2 desde la unidad de soporte y rotación 19 de la segunda corredera 31 a la tercera corredera 61 y carga piezas de trabajo no trabajadas P1, P2 en la unidad de soporte y rotación 19.

Para aumentar aún más la productividad del centro de torneado, tanto en la versión de las figuras 1 a 6 (centro de torneado 1), y en la versión de las figuras 7 a 10 (centro de torneado 100), también sería posible que el centro de torneado tuviera un sistema doble de correderas 31 y un sistema doble de correderas 61 (en la versión de las figuras 7 a 10) y dos bancadas 37 paralelas entre sí, colocadas debajo de un solo travesaño de una estructura de pórtico 3. El recorrido de los cabezales de mecanizado 13, 15, 17 a lo largo del primer eje de traslación controlado numéricamente X, y opcionalmente de la unidad de mecanizado 69 a lo largo del eje de traslación controlado numéricamente XI, son tales que permiten mecanizar en un ciclo de péndulo las piezas de trabajo montadas alternativamente sobre una u otra de las dos correderas 31, o de las dos correderas 61 (si están presentes). De esta manera, mientras que una de las correderas 31 (y opcionalmente una de las correderas 61, si está presente) soporta las piezas de trabajo que se están mecanizando, las piezas de trabajo mecanizadas se descargan y las piezas de trabajo sin mecanizar se cargan en la otra corredera 31 (y, opcionalmente, las piezas de trabajo semiacabadas se transfieren desde la correderas 31 a la otra corredera 61).

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Un centro de torneado controlado numéricamente (1; 100), que comprende:

una estructura de pórtico portante (3), con un travesaño horizontal (7) y dos montantes (5);

una primera corredera (11) móvil a lo largo del travesaño (7) de acuerdo con un primer eje de traslación (X) controlado numéricamente;

al menos un primer cabezal de mecanizado (13, 15, 17) soportado por la primera corredera (11) y que comprende una primera herramienta giratoria (13.1, 15.1, 17.1) orientada hacia abajo para el mecanizado por arranque de viruta;

una segunda corredera (31), situada bajo el travesaño (7) y desplazable a lo largo de un segundo eje de traslación horizontal (Z), preferentemente controlado numéricamente, ortogonal al primer eje de traslación (X) controlado numéricamente;

una unidad de soporte y rotación (19), adaptado para soportar una pieza de trabajo a mecanizar (P1, P2, P) y para impartirle un movimiento de rotación alrededor de un eje de giro;

en donde la unidad de soporte y rotación (19) es llevada por la segunda corredera (31) y comprende un primer par de elementos de soporte y rotación (21, 23) para una pieza a mecanizar (P1, P2, P), alineados entre sí a lo largo de un primer eje de rotación (A1) paralelo al travesaño (7), ortogonal al segundo eje de traslación (Z) y situado más abajo que el travesaño (7); y en donde el primer cabezal de mecanizado (13, 15, 17) está provisto de un movimiento de descenso y elevación (Y13, 15, Y17) para el acercamiento y alejamiento de la unidad de soporte y rotación (19).

2. El centro de torneado (1; 100) de la reivindicación 1, en donde la segunda corredera (31) está montada móvil sobre guías (35) llevadas por una bancada (37) colocada debajo del travesaño (7).

3. El centro de torneado (1; 100) de la reivindicación 2, en donde la unidad de soporte y rotación (19) está montada en la segunda corredera (31) de modo que los elementos de soporte y rotación (21, 23, 25, 27) estén dispuestos en voladizo con respecto a la segunda corredera (31).

4. El centro de torneado (1; 100) de la reivindicación 3, en donde, en posición de funcionamiento, los elementos de soporte y rotación (21, 23, 25, 27) están colocados por medio de la segunda corredera (31) en voladizo con respecto a la bancada (37).

5. El centro de torneado (1; 100) de una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde la unidad de soporte y rotación (19) comprende un segundo par de elementos de soporte y rotación (25, 27) de una pieza de trabajo a mecanizar (P1, p2, P), alineados entre sí a lo largo de un segundo eje de rotación (A2), paralelo al primer eje de rotación (A1); y en donde preferiblemente el primer eje de rotación (A1) del primer par de elementos de soporte y rotación (21,23) y el segundo eje de rotación (A2) del segundo par de elementos de soporte y rotación se encuentran en un plano sustancialmente horizontal, por debajo del travesaño (7).

6. El centro de torneado (1; 100) de la reivindicación 5, en donde al menos uno del primer par de elementos de soporte y rotación (21, 23) y del segundo par de elementos de soporte y rotación (25, 27) es retráctil en una posición no operativa.

7. El centro de torneado (1; 100) de una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un transportador (45) para recoger las virutas de mecanizado, debajo de la unidad de soporte y rotación (19), preferiblemente aproximadamente paralela o aproximadamente ortogonal al travesaño (7).

8. El centro de torneado (1; 100) de una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde la herramienta rotatoria (13.1, 15.1, 17.1) del primer cabezal de mecanizado (13, 15, 17) gira alrededor de un eje orientado aproximadamente a 90° con respecto al primer eje de rotación (A1) del primer par de soporte y rotación (21, 23) y aproximadamente paralela al segundo eje de traslación controlado numéricamente (Z).

9. El centro de torneado (1; 100) de una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende al menos un segundo cabezal de mecanizado (13, 15, 17), que comprende una segunda herramienta rotativa (13.1, 15.1, 17.1) para el mecanizado por arranque de viruta; teniendo el segundo cabezal de mecanizado un movimiento de descenso y elevación (Y13, Y15, Y17) para acercarse y alejarse de la unidad de soporte y rotación (19); en donde la segunda herramienta giratoria (13.1, 15.1, 17.1) tiene preferiblemente un eje de rotación paralelo u ortogonal al primer eje de rotación (A1) del primer par de elementos de soporte y rotación (21, 23) y aproximadamente horizontal; y en donde el segundo cabezal de mecanizado (13, 15, 17) es preferiblemente llevado por la primera corredera (11).

10. El centro de torneado (1; 100) de una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un electromandril (41) para una herramienta rotativa adicional, que gira alrededor de un eje adaptado para tomar una orientación ortogonal al primer eje de traslación (X) y al segundo eje de traslación (Z); y en donde el electromandril (41) está preferentemente provisto de al menos un eje de rotación controlado numéricamente (C).

11. El centro de torneado (1; 100) de la reivindicación 10, en donde el electromandril (41) está provisto de un movimiento de bajada y elevación (Y41) para acercarse y alejarse de la unidad de soporte y rotación (19); y en donde el electromandril (41) está provisto además de un movimiento de traslación paralelo al travesaño (7).

12. El centro de torneado (1; 100) de la reivindicación 11, en donde dicho electromandril es llevado por la primera corredera (11).

13. El centro de torneado (100) de una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende una tercera corredera (61), desplazable en paralelo a la segunda corredera (31) y adaptada para trasladarse bajo el travesaño (7); en donde los movimientos de la segunda corredera (31) y de la tercera corredera (61) se controlan de acuerdo con dos ejes de traslación controlados numéricamente (Z, Z1) independientes y paralelos entre sí; en donde la tercera corredera (61) comprende elementos de soporte y bloqueo (63) de las piezas de trabajo a mecanizar (P, P1, P2) adaptados para dejar libres los extremos de las piezas a mecanizar.

14. El centro de torneado (100) de la reivindicación 13, en donde la tercera corredera (61) se puede mover a lo largo de una bancada (37) que se extiende más allá de la estructura de pórtico (3), en un lado de la estructura de pórtico (3) opuesto al lado en el que se lleva el primer cabezal de mecanizado (13, 15, 17); y en donde preferiblemente la segunda corredera (31) y la tercera corredera (61) son móviles a lo largo de una bancada común (37).

15. El centro de torneado (100) de la reivindicación 13 o 14, en donde el travesaño (7) lleva una unidad de mecanizado (69) que comprende al menos un husillo (77, 79) móvil de acuerdo con una pluralidad de ejes de traslación controlados numéricamente, siendo llevada la unidad de mecanizado (69) en el lado del travesaño (7) opuesto al lado en el que se lleva el primer cabezal de mecanizado (13, 15, 17) y siendo móvil de acuerdo con un eje de traslación controlado numéricamente (X 1) paralelo al travesaño (7).

16. El centro de torneado (100) de la reivindicación 15, en donde el husillo (77, 79) de la unidad de mecanizado (69) se puede mover alrededor de al menos un eje de rotación controlado numéricamente, y preferiblemente alrededor de dos ejes de rotación controlados numéricamente (A, B) no paralelos entre sí; y en donde el husillo (77, 79) de la unidad de mecanizado (69) también es preferiblemente móvil a lo largo de uno y, más preferiblemente, dos ejes de traslación controlados numéricamente, preferiblemente, ortogonales entre sí.