WO2009103825A1 - Máquina y procedimiento para el mecanizado de extremos de cigüeñales - Google Patents

Máquina y procedimiento para el mecanizado de extremos de cigüeñales Download PDF

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WO2009103825A1
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machining station
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Francisco Maria Ayestaran Lazcano
Gorka Gorrochategui Salaberria
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Etxe-Tar, S.A.
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    • Y10T82/19—Lathe for crank or crank pin

Definitions

  • the present invention belongs to the field of machine tool.
  • the present invention relates to a machine and a method for machining crankshaft ends so that dead times are reduced and productivity is maximized.
  • crankshaft ends There are two alternatives for the machining of crankshaft ends.
  • the transfer machine is a machine in which the piece is transported from station to station, machining in each station with units on both sides of the piece, a specific operation of the end of the crankshaft, so that at the end of the machine have mechanized in the entire ends of the crankshaft.
  • one end is first mechanized by changing the tool to perform the different machining, the part is rotated by means of a plate to face the other end of the crankshaft and changing the tool, the operations of the other end are mechanized.
  • crankshaft In both cases, once the crankshaft has been machined, the crankshaft must be unloaded and unmarked and then loaded and locked a new crankshaft.
  • the duration of this process although it takes less time than machining, is not at all negligible and must be taken into consideration in the design of the machining machine.
  • this refers to a machine for machining crankshaft ends comprising two machining heads, a first machining head and a second machining head, said first and second machining head configured for machining crankshaft ends, and two machining stations, a first machining station and a second machining station, said first and second machining station configured to receive and fix at least one crankshaft.
  • the configuration of these elements is such that the first and second machining station are located between the first machining head and the second machining head. In this way, the first machining head will machine a first end of the crankshaft or crankshafts located in the first or second machining station, while the second machining head will mechanize the second end of said crankshafts.
  • the machine will comprise control means responsible for managing the first and second machining station and the first and second machining head.
  • the at least one crankshaft mounted in the first machining station is located parallel and 180 ° to the at least one crankshaft mounted in the second machining station.
  • the first machining head and the second machining head are configured to face the ends of the crankshafts of the first machining station and second machining station. The first machining head and the second machining head can be moved so that they face the crankshafts of the first machining station or the second machining station, depending on which crankshafts they must mechanise.
  • the machine of the invention will have two machining stations, such that crankshaft sets will be placed there, so that if in a first set of crankshafts, fixed in a first machining station, the first machining head mechanizes a flange end, in the second set of crankshafts, located in the second machining station, the second machining head will mechanize a flange end as well. In this way, alternating the same spindle and flange end machining head will allow the elimination of dead times from those configurations that have to wait for the completion of the flange end machining to initiate the mechanization of a new spindle end.
  • the control means act in such a way that the operation of the machine is as follows. At first, the control means will order the machining of a first end and a second end of at least one crankshaft located in the first machining station by the first and second machining head, respectively, until a pin configuration is achieved in the first end and a flange configuration at the second end. Parallel to this process, the control means will order the loading and mooring of at least one crankshaft in the second machining station. In this way, the second machining station will be ready to proceed to mechanize the at least one loaded and tied crankshaft.
  • the control means When in the mechanization of the first end of the crankshaft, carried out by the first machining head, located in the first machining station, the spike configuration is reached, the control means will proceed to order the first machining head the machining of a first end of the at least one crankshaft located in the second machining station until a flange configuration is achieved at the first end.
  • the control means will order the second head to machine a second end of the at least one crankshaft located in the second machining station until reaching a pin configuration in the second end.
  • the control means will order the unloading and dismantling of at least one mechanized crankshaft in said machining station , also taking advantage of loading and mooring at least one new crankshaft in said machining station. While the unloading, uncoupling, loading and mooring occurs in the first machining station, the second machining station will be machining the at least one crankshaft loaded and moored in said machining station.
  • the control means when in the machining of the second end of the crankshaft located in the second machining station the spike configuration is reached, will order the second machining head to machine a second end of the at least one crankshaft located in the first station machining until reaching a flange configuration.
  • the control means will order the first machining head to machine a first end of the at least one crankshaft located in the first machining station until reaching a pin configuration.
  • first machining station and the second machining station may be fixed stations. These stations may be fixed to a bench while remaining motionless.
  • the first machining head and the second machining head may be configured to move in directions of three orthogonal axes. These movements will be on a first "X" axis for the horizontal displacement of the machining heads, from the first machining station to the second machining station, on a second "Y" axis for the vertical displacement of the machining heads, thus being able to access the tool change, and in a third axis "Z" for the advance of machining of the tools.
  • the first machining head and the second machining head may comprise a tool store. This tool store will have the possible tools that the heads may need for machining the ends of the crankshafts.
  • the first machining station and the second machining station may comprise at least one crankshaft fastener. At least one of the ends of said fastener may be mobile. With these elements the machining stations will allow to fix any type of crankshafts for the mechanization of its ends.
  • this refers to a procedure for machining crankshaft ends.
  • Said process comprises a step of machining a first end and a second end of at least one crankshaft located in a first machining station until a pin configuration is achieved at the first end and a flange configuration at the second end.
  • the mechanization of the first end will last less than the mechanization of the second end.
  • crankshafts While the mechanization is being carried out in the first machining station, at least one crankshaft will be loaded and tied in a second machining station.
  • the number of crankshafts will usually be the same as those that are being machined in the first machining station, typically two, although other configurations with one, three or four crankshafts could be admitted.
  • a first end of the at least one crankshaft located in the second machining station is machined until it is achieved a flange configuration at this first end. Therefore, it goes from machining a spigot configuration, short duration, to machining a flange configuration, or long duration. Alternating these two configurations, as will be seen later, it is possible to balance the working time of machining at both ends of the crankshafts.
  • crankshaft located in the first machining station At the moment the mechanization of the second end of the at least one crankshaft located in the first machining station is finished, that is, when the flange configuration is reached at said end, a second end of the at least one is machined. crankshaft located in the second machining station until reaching a pin configuration at the second end.
  • the at least one crankshaft of the second machining station will be unloaded and unmounted and at least one new crankshaft will be loaded and moored in the second machining station.
  • the loading and mooring of new crankshafts in the first machining station, the loading and mooring tasks of new crankshafts in the second machining station will be carried out while at least one crankshafts located in said first machining station are being machined.
  • machining station Therefore, when the unloading, unmarking, loading and mooring are carried out while at least one crankshaft are being machined in the first machining station, the time spent on these tasks does not add to the machining process, thus reducing the machining time It also contributes to the decrease in the time required for machining, the fact that the machining heads alternate the machining of ends with flange configuration and spigot configuration, with different machining times each.
  • crankshaft ends preferably for the automotive industry
  • the machine and procedure described allow the machining of crankshaft ends, preferably for the automotive industry, so that the machine does not remain idle at any time, because each machining head alternates the realization of ends with pin and flange configuration.
  • productivity of the means known in the state of the art for the mechanization of crankshaft ends is significantly improved.
  • the processes of unloading and unmounting of the already mechanized crankshafts and the loading and mooring of new crankshafts in a machining station is performed while the machine is machining crankshafts in the other machining station. Therefore, these tasks do not represent a delay in the machining process, since they can be carried out in a machining station while another machining station is working.
  • Figure 1. Shows a plan view of the machine of the invention.
  • Figure 2. Shows a side view of the machine of the invention.
  • Figure 3.- Shows a front view of one of the two heads Machining
  • FIG. 4A-4E Shows the sequence of steps performed by the machine of the invention for the mechanization of crankshaft ends.
  • Figure 1 shows two machining stations (3, 4), a first machining station (3) and a second machining station (4).
  • at least one end of these fasteners (7) could be mobile.
  • crankshafts (5) mounted in the first machining station (3) and in the second machining station (4) will be held in such a way that they remain parallel and oriented at 180 °, that is, that both the first machining head ( 1) as the second machining head (2) you will see flange ends (9) of one of the pairs of crankshafts (5) and spindle ends (8) of the other pair of crankshafts (5). It is also observed in figure 1 the two machining heads
  • machining heads (1, 2) have, respectively, a tool store (6), with which to select at any time the tool necessary for the mechanization of the end of the crankshaft (5).
  • the movement to make said tool change is carried out along a "Y" axis.
  • Said machining heads (1, 2) may move along an "X" axis from one of the machining stations (3, 4) to another of said machining stations (3, 4).
  • the movement along an "Z" axis enables machining of the crankshafts (5).
  • Figures 2 and 3 illustrate the successive arrangements of the machining heads (1, 2) when carrying out the mechanization of the crankshafts (5) according to the method described in the present invention.
  • both the first head and the second head are machining the two crankshafts (5) located in the first machining station (3).
  • the objective of this mechanization is to obtain a pin end (8) at the first end of the crankshafts (5), machined by the first machining head (1), and a flange end (9) at the second end of the crankshafts ( 5), machined by the second machining head (2).
  • the first machining head (1) will finish before the second machining head (2) its operation. When finished, it will move to the second machining station (4) to machine a flange end (9).
  • This situation can be seen in Figure 4B, in which the second machining head (2) continues machining the flange end (9) of the crankshafts (5) located in the first machining station (3).
  • the two crankshafts (5) of the second machining station (4) must be placed in position before the end of machining (8) of the crankshafts (5) of the first machining station (3) has just been machined.
  • Figure 4C represents the moment in which the second machining head (2) has finished machining the flange end (9) of the crankshafts (5) located in the first machining station (3) and therefore moves to The second machining station (4) for machining a pin end (8) in the crankshafts (5) of the second machining station (4).
  • the crankshafts (5) of the first machining station (3) have already been machined, so that, while the crankshafts (5) of the second machining station (4) are machined, they can be unchecked and removed and place and tie some new crankshafts (5) for machining.
  • Figure 4D shows how the second machining head (2), Once the spindle end (8) of the crankshafts (5) of the second machining station (4) is machined, it is moved to the first machining station (3) to machine a flange end (9). Meanwhile, the first machining head (1) ends the machining of the flange end (9) of the crankshafts (5) of the second machining station (4).
  • the cycle is completed in Figure 4E.
  • the first machining head (1) has completed the flange end (9) of the crankshafts (5) of the second machining station (4) and can therefore pass to the first machining station (3) for machining a spike end (8).
  • the two crankshafts (5) of the second machining station (4) can be untied and removed and replaced with new ones, mooring and loading said new crankshafts (5). Therefore, with this last stage the cycle ends and the procedure can be continued to achieve two new pairs of crankshafts (5).

Abstract

La presente invención se refiere a una máquina para el mecanizado de extremos de cigüeñales (5) que comprende dos cabezales de mecanizado (1, 2) configurados para mecanizar extremos de cigüeñales (5) y dos estaciones de mecanizado (3, 4) configuradas para recibir y fijar al menos un cigüeñal (5), situadas dichas estaciones de mecanizado (3, 4) entre los dos cabezales de mecanizado (1, 2). Los cigüeñales (5) estarán montados de tal modo que estén situados paralelamente y a orientados 180°. Adicionalmente, los cabezales de mecanizado (1, 2) están configurados para enfrentarse a los extremos de los cigüeñales (5) de las estaciones de mecanizado (3, 4). Adicionalmente la invención se refiere a un procedimiento de mecanizado de cigüeñales (5) basado en que ambos cabezales de mecanizado (1, 2) mecanicen extremos brida (9) y extremos espiga (8) alternativamente en los cigüeñales (5) fijados en las estaciones de mecanizado (3, 4). De esta manera la máquina mecaniza cigüeñales sin realizar paradas entre el mecanizado de dos cigüeñales sucesivos.

Description

MÁQUINA Y PROCEDIMIENTO PARA EL MECANIZADO DE EXTREMOS
DE CIGÜEÑALES
D E S C R I P C I Ó N
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención pertenece al campo de Ia máquina herramienta. En particular Ia presente invención se refiere a una máquina y un procedimiento para el mecanizado de extremos de cigüeñales de modo que se reduzcan los tiempos muertos y se maximiza Ia productividad.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Existen dos alternativas para Ia realización del mecanizado de extremos de cigüeñal.
Hay entornos en los cuales prima Ia exigencia de una alta producción, como es por ejemplo el caso de Ia industria de Ia automoción. En estos sectores, se utilizan principalmente máquinas transfer dedicadas con una alta efectividad pero una muy baja flexibilidad para adecuarse a cambios de las características de los cigüeñales a mecanizar. Por Io tanto, Ia alta producción se consigue a costa de una baja flexibilidad respecto a los cambios en Ia mecanización de los cigüeñales.
Sin embargo, en otros sectores, en los que se emplean centros de mecanizado, se obtiene una alta flexibilidad que permite aceptar rápidamente cambios en las características de los cigüeñales a mecanizar, pero a costa de una baja productividad.
La máquina transfer es una máquina en Ia cual Ia pieza se va trasportando de estación en estación, mecanizándose en cada estación con unidades a ambos lados de Ia pieza, una operación especifica del extremo del cigüeñal, de tal modo que al final de Ia máquina se han mecanizado en su totalidad los extremos del cigüeñal.
En el centro de mecanizado primeramente se mecaniza un extremo cambiando Ia herramienta para realizar las diferentes mecanizados se gira Ia pieza mediante un plato para enfrentar el otro extremo del cigüeñal y cambiando Ia herramienta se mecanizan las operaciones del otro extremo.
En ambos casos, una vez que el cigüeñal ha sido mecanizado, éste ha de descargarse y desamarrarse para posteriormente cargar y amarar un nuevo cigüeñal. La duración de este proceso, si bien emplea menos tiempo que el mecanizado, no es en absoluto despreciable y debe tenerse en consideración en el diseño de Ia máquina de mecanizado.
En Ia actualidad se ha producido una evolución del sector automotriz, que manteniendo los mismos niveles de alta producción requiere Ia flexibilidad propia de las soluciones de baja producción para adaptar el producto a las demandas del mercado. En Ia resolución de este problema de flexibilidad y productividad, debe tenerse en consideración también el hecho de que Ia mecanización de los extremos de un cigüeñal no resulta simétrica, es decir, Ia mecanización del primer extremo del cigüeñal, o extremo espiga, se realiza en un tiempo menor que Ia mecanización del segundo extremo del cigüeñal, o extremo brida. La relación entre ambos tiempos de tal que Ia mecanización del extremo espiga puede realizarse en un tiempo inferior en un 75% al tiempo de mecanización del extremo brida. Este hecho provoca que existan numerosos tiempos muertos de espera debido a Ia desigualdad de tiempos de mecanizado para cada uno de los extremos de un cigüeñal. Adicionalmente, y como se ha comentado anteriormente, debe tenerse en consideración el momento en el cual se realizan las tareas de descarga/desamarre y carga/amarre para que su impacto en Ia duración total del proceso sea mínima.
En el estado de Ia técnica no se conoce una solución que permita realizar una mecanización ad hoc de cada cigüeñal de modo que su productividad no se vea reducida sensiblemente respecto a Ia productividad de las máquinas transfer y se minimicen los tiempos muertos.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
En un primer aspecto de Ia invención, ésta se refiere a una máquina para el mecanizado de extremos de cigüeñales que comprende dos cabezales de mecanizado, un primer cabezal de mecanizado y un segundo cabezal de mecanizado, configurados dichos primer y segundo cabezal de mecanizado para mecanizar extremos de cigüeñales, y dos estaciones de mecanizado, una primera estación de mecanizado y una segunda estación de mecanizado, configuradas dichas primera y segunda estación de mecanizado para recibir y fijar al menos un cigüeñal. La configuración de estos elementos es tal que Ia primera y segunda estación de mecanizado están situadas entre el primer cabezal de mecanizado y el segundo cabezal de mecanizado. De este modo, el primer cabezal de mecanizado mecanizará un primer extremo del cigüeñal o cigüeñales situados en Ia primera o segunda estación de mecanizado, mientras que el segundo cabezal de mecanizado mecanizará el segundo extremo de dichos cigüeñales. La máquina comprenderá unos medios de control responsables de Ia gestión de Ia primera y segunda estación de mecanizado y del primer y segundo cabezal de mecanizado.
De acuerdo con Ia invención, el, al menos un, cigüeñal montado en Ia primera estación de mecanizado está situado paralelamente y a 180° al, al menos un, cigüeñal montado en Ia segunda estación de mecanizado. Del mismo modo, el primer cabezal de mecanizado y el segundo cabezal de mecanizado están configurados para enfrentarse a los extremos de los cigüeñales de Ia primera estación de mecanizado y segunda estación de mecanizado. El primer cabezal de mecanizado y el segundo cabezal de mecanizado pueden desplazarse de tal modo que se enfrenten a los cigüeñales de Ia primera estación de mecanizado o Ia segunda estación de mecanizado, en función de qué cigüeñales deban mecanizar. La máquina de Ia invención contará con dos estaciones de mecanizado, de tal modo que en ellas se colocarán juegos de cigüeñales, de modo que si en un primer juego de cigüeñales, fijado en una primera estación de mecanizado, el primer cabezal de mecanizado mecaniza un extremo brida, en el segundo juego de cigüeñales, situado en Ia segunda estación de mecanizado, el segundo cabezal de mecanizado mecanizará un extremo brida también. De este modo, alternando un mismo cabezal de mecanizado extremos espiga y brida permitirá eliminar los tiempos muertos de aquellas configuraciones que han de esperar Ia finalización del mecanizado del extremo brida para iniciar Ia mecanización de un nuevo extremo espiga.
Los medios de control actúan de tal modo que el funcionamiento de Ia máquina es como sigue. En un primer momento, los medios de control ordenarán el mecanizado de un primer extremo y un segundo extremo de al menos un cigüeñal situado en Ia primera estación de mecanizado por el primer y segundo cabezal de mecanizado, respectivamente, hasta conseguir una configuración de espiga en el primer extremo y una configuración de brida en el segundo extremo. Paralelamente a este proceso, los medios de control ordenarán Ia carga y amarre de al menos un cigüeñal en Ia segunda estación de mecanizado. De este modo, Ia segunda estación de mecanizado estará lista para que se proceda a mecanizar el al menos un cigüeñal cargado y amarrado. Cuando en Ia mecanización del primer extremo del cigüeñal, llevada a cabo por el primer cabezal de mecanizado, situado en Ia primera estación de mecanizado se alcance Ia configuración en espiga, los medios de control procederán a ordenar al primer cabezal de mecanizado el mecanizado de un primer extremo del, al menos un, cigüeñal situado en Ia segunda estación de mecanizado hasta conseguir una configuración en brida en el primer extremo. Cuando el segundo cabezal de mecanizado finalice Ia mecanización del segundo extremo del cigüeñal situado en Ia primera estación de mecanizado, alcanzando Ia configuración en brida, los medios de control ordenarán al segundo cabezal mecanizar un segundo extremo del, al menos un, cigüeñal situado en Ia segunda estación de mecanizado hasta alcanzar una configuración en espiga en el segundo extremo. En este momento, en Ia primera estación de mecanizado no se está llevando a cabo ninguna tarea, por Io tanto, aprovechando este hecho, los medios de control ordenarán Ia descarga y el desamarre del, al menos un, cigüeñal mecanizado en dicha estación de mecanizado, aprovechando también para cargar y amarrar al menos un nuevo cigüeñal en dicha estación de mecanizado. Mientras Ia descarga, desamarre, carga y amarre se produce en Ia primera estación de mecanizado, Ia segunda estación de mecanizado estará mecanizando el al menos un cigüeñal cargado y amarrado en dicha estación de mecanizado. El hecho de poder realizar Ia descarga, desamarre, carga y amarre de los cigüeñales mecanizados y por mecanizar sin que sea necesario parar Ia mecanización de los cigüeñales constituye una de las ventajas de Ia máquina de Ia invención. De este modo, el periodo de tiempo de descarga, desamarre, carga y amarre no se suma al de mecanizado, reduciéndose por tanto el tiempo de mecanización total de los cigüeñales.
Los medios de control, cuando en Ia mecanización del segundo extremo del cigüeñal situado en Ia segunda estación de mecanizado se alcanza Ia configuración en espiga, ordenarán al segundo cabezal de mecanizado mecanizar un segundo extremo del, al menos un, cigüeñal situado en Ia primera estación de mecanizado hasta alcanzar una configuración en brida. En el momento en el que se acaba Ia mecanización del primer extremo del cigüeñal situado en Ia segunda estación de mecanizado alcanzando Ia configuración en brida, los medios de control ordenarán al primer cabezal de mecanizado mecanizar un primer extremo del, al menos un, cigüeñal situado en Ia primera estación de mecanizado hasta alcanzar una configuración en espiga. En este momento en Ia segunda estación de mecanizado no se está llevando a cabo ningún tipo de actuación, por Io que en este momento los medios de control ordenarán Ia descarga y el desamarre del, al menos un, cigüeñal de Ia segunda estación de mecanizado y Ia carga y amarre de al menos un nuevo cigüeñal en Ia segunda estación de mecanizado. Mientras esta operación se lleva a cabo, en Ia primera estación de mecanizado se mecaniza el, al menos un, cigüeñal situado en Ia misma. Como se ha mencionado anteriormente, el hecho de poder descargar y desamarrar los cigüeñales mecanizados y cargar y amarrar nuevos cigüeñales, sin que el tiempo que se requiere para este proceso se añada al tiempo de mecanizado de los cigüeñales es una de las ventajas de Ia máquina de Ia invención.
Adicionalmente, Ia primera estación de mecanizado y Ia segunda estación de mecanizado podrán ser estaciones fijas. Dichas estaciones podrán estar fijadas a una bancada permaneciendo inmóviles.
El primer cabezal de mecanizado y el segundo cabezal de mecanizado podrán estar configurados para moverse en direcciones de tres ejes ortogonales. Estos movimientos serán en un primer eje "X" para el desplazamiento horizontal de los cabezales de mecanizado, desde Ia primera estación de mecanizado a Ia segunda estación de mecanizado, en un segundo eje "Y" para el desplazamiento vertical de los cabezales de mecanizado, pudiendo acceder así al cambio de herramienta, y en un tercer eje "Z" para el avance de mecanizado de las herramientas. El primer cabezal de mecanizado y el segundo cabezal de mecanizado podrán comprender un almacén de herramientas. En dicho almacén de herramientas se dispondrán las posibles herramientas que puedan necesitar los cabezales para el mecanizado de los extremos de los cigüeñales. La primera estación de mecanizado y Ia segunda estación de mecanizado podrán comprender al menos un elemento de sujeción de cigüeñales. Al menos uno de los extremos de dicho elemento de sujeción podrá ser móvil. Con estos elementos las estaciones de mecanizado permitirán fijar cualquier tipo de cigüeñales para Ia mecanización de sus extremos.
En un segundo aspecto de Ia invención, ésta se refiere a un procedimiento para el mecanizado de extremos de cigüeñales. Dicho procedimiento comprende una etapa de mecanizar un primer extremo y un segundo extremo de al menos un cigüeñal situado en una primera estación de mecanizado hasta conseguir una configuración de espiga en el primer extremo y una configuración de brida en el segundo extremo. Como ya se ha comentado anteriormente, Ia mecanización del primer extremo durará un tiempo menor a Ia mecanización del segundo extremo.
Mientras se está realizando Ia mecanización en Ia primera estación de mecanizado se cargará y amarrará al menos un cigüeñal en una segunda estación de mecanizado. El número de cigüeñales habitualmente será el mismo que los que se están mecanizando en Ia primera estación de mecanizado, típicamente dos, aunque se podrían admitir otras configuraciones con un, tres o cuatro cigüeñales.
Una vez que obtiene Ia configuración en espiga en el primer extremo del, al menos un, cigüeñal situado en Ia primera estación de mecanizado, se procede a mecanizar un primer extremo del, al menos un, cigüeñal situado en Ia segunda estación de mecanizado hasta conseguir una configuración en brida en este primer extremo. Por Io tanto, se pasa de mecanizar una configuración en espiga, de corta duración, a mecanizar una configuración en brida, o de larga duración. Alternando estas dos configuraciones, como se verá más adelante, se consigue equilibrar el tiempo de trabajo de mecanizado en ambos extremos de los cigüeñales.
En el momento que finaliza Ia mecanización del segundo extremo del, al menos un, cigüeñal situado en Ia primera estación de mecanizado, es decir, cuando se alcanza Ia configuración en brida en dicho extremo, se mecaniza un segundo extremo del, al menos un, cigüeñal situado en Ia segunda estación de mecanizado hasta alcanzar una configuración en espiga en el segundo extremo.
En este momento no se está realizando ningún trabajo sobre el, al menos un, cigüeñal situado en Ia primera estación de mecanizado, por Io que se puede descargar y desamarrar el, al menos un, cigüeñal de Ia primera estación de mecanizado y cargar y amarrar al menos un nuevo cigüeñal en Ia primera estación de mecanizado. Por Io tanto, las operaciones de carga y amarre y descarga y desamarre de nuevos cigüeñales no interrumpirán el proceso productivo ya que se producirán mientras en Ia segunda estación de mecanizado se está mecanizando el, al menos un, cigüeñal situado en dicha estación de mecanizado, reduciendo por tanto los tiempos muertos y aumentando Ia productividad.
De forma similar como se ha procedido con el, al menos un, cigüeñal de Ia primera estación, cuando Ia mecanización del segundo extremo del cigüeñal situado en Ia segunda estación de mecanizado se alcanza Ia configuración en espiga, se procederá a mecanizar un segundo extremo del, al menos un, cigüeñal situado en Ia primera estación de mecanizado hasta alcanzar una configuración en brida. Igualmente, cuando Ia mecanización del primer extremo del cigüeñal situado en Ia segunda estación de mecanizado se alcanza Ia configuración en brida, se mecaniza un primer extremo del, al menos un, cigüeñal situado en Ia primera estación de mecanizado hasta alcanzar una configuración en espiga.
Finalmente, se descargará y desamarrará el, al menos un, cigüeñal de Ia segunda estación de mecanizado y se cargará y amarrará al menos un nuevo cigüeñal en Ia segunda estación de mecanizado. Como en el caso de
Ia carga y amarre de nuevos cigüeñales en Ia primera estación de mecanizado, las tareas de carga y amarre de de nuevos cigüeñales en Ia segunda estación de mecanizado se realizará mientras en Ia primera estación de mecanizado se están mecanizando los al menos un cigüeñales situados en dicha estación de mecanizado. Por Io tanto, al realizarse Ia descarga, el desamarre, Ia carga y amarre mientras en Ia primera estación de mecanizado se están mecanizando los al menos un cigüeñales, el tiempo empleado en estas tareas no se suma al proceso de mecanizado, reduciéndose por tanto el tiempo de mecanizado. Contribuye también al descenso del tiempo necesario para el mecanizado, el hecho de que Io cabezales de mecanizado alternan Ia mecanización de extremos con configuración brida y configuración espiga, con distintos tiempos de mecanización cada uno de ellos.
Este proceso se podrá repetir indefinidamente con el fin de obtener de manera continua cigüeñales. Como ya se ha mencionado a Io largo de Ia descripción de Ia presente invención, Ia máquina y procedimiento descritos permiten Ia mecanización de extremos de cigüeñales, preferentemente para Ia industria de Ia automoción, de manera tal que Ia máquina no permanece ociosa en ningún momento, debido a que alterna cada cabezal de mecanizado Ia realización de extremos con configuración de espiga y brida. De este modo mejora sensiblemente Ia productividad de los medios conocidos en el estado de Ia técnica para Ia mecanización de extremos de cigüeñales. Adicionalmente, y como también se ha comentado, los procesos de descarga y desamarre de los cigüeñales ya mecanizados y Ia carga y amarre de nuevos cigüeñales en una estación de mecanizado se realiza mientras Ia máquina está mecanizando cigüeñales en Ia otra estación de mecanizado. Por Io tanto, estas tareas no representan una demora en el proceso de mecanizado, ya que pueden desarrollarse en una estación de mecanizado mientras otra estación de mecanizado está trabajando.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de Ia invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista en planta de Ia máquina de Ia invención. Figura 2.- Muestra una vista lateral de Ia máquina de Ia invención.
Figura 3.- Muestra una vista frontal de uno de los dos cabezales de mecanizado.
Figura 4A-4E.- Muestra Ia secuencia de etapas que realiza Ia máquina de Ia invención para Ia mecanización de extremos de cigüeñales.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A continuación, con referencia a las figuras, se describe un modo de realización preferente de Ia máquina para el mecanizado de extremos de cigüeñales (5) que constituye el objeto de esta invención. La figura 1 muestra dos estaciones de mecanizado (3, 4), una primera estación de mecanizado (3) y una segunda estación de mecanizado (4). Con el fin de poder adaptarse a los diferentes tipos de cigüeñales (5) y a sus longitudes, al menos un extremo de estos elementos de sujeción (7) podría ser móvil. Los cigüeñales (5) montados en Ia primera estación de mecanizado (3) y en Ia segunda estación de mecanizado (4) estarán sujetos de tan modo que permanezcan paralelos y orientados a 180°, es decir, que tanto el primer cabezal de mecanizado (1 ) como el segundo cabezal de mecanizado (2) verán extremos brida (9) de uno de los pares de cigüeñales (5) y extremos espiga (8) del otro par de cigüeñales (5). Se observa también en Ia figura 1 los dos cabezales de mecanizado
(1 , 2), el primer cabezal de mecanizado (1 ) y el segundo cabezal de mecanizado (2). Ambos cabezales de mecanizado (1 , 2) cuentan, respectivamente, con un almacén de herramientas (6), con el que poder seleccionar en cada momento Ia herramienta necesaria para Ia mecanización del extremo del cigüeñal (5). El movimiento para realizar dicho cambio de herramienta se realiza según un eje "Y". Dichos cabezales de mecanizado (1 , 2) podrán desplazarse según un eje "X" desde una de las estaciones de mecanizado (3, 4) a otra de dichas estaciones de mecanizado (3, 4). Por último, el movimiento según un eje "Z" posibilita el mecanizado de los cigüeñales (5). En las figuras 2 y 3 se pueden observar con mayor detalle el eje "Z", en Ia figura 2, y los ejes "X" e "Y" en Ia figura 3. Las figuras 4A-4E ilustran las sucesivas disposiciones de los cabezales de mecanizado (1 , 2) al llevar a cabo Ia mecanización de los cigüeñales (5) según el método descrito en Ia presente invención.
En una primera etapa, figura 4A, tanto el primer cabezal como el segundo cabezal están mecanizando los dos cigüeñales (5) situados en Ia primera estación de mecanizado (3). El objetivo de esta mecanización es obtener un extremo espiga (8) en el primer extremo de los cigüeñales (5), mecanizado por el primer cabezal de mecanizado (1 ), y un extremo brida (9) en el segundo extremo de los cigüeñales (5), mecanizado por el segundo cabezal de mecanizado (2).
Como ya se ha comentado, el primer cabezal de mecanizado (1 ) acabará antes que el segundo cabezal de mecanizado (2) su operación. Cuando acabe, pasará a desplazarse a Ia segunda estación de mecanizado (4) para mecanizar un extremo brida (9). Esta situación se puede observar en Ia figura 4B, en Ia que el segundo cabezal de mecanizado (2) sigue mecanizando el extremo brida (9) de los cigüeñales (5) situados en Ia primera estación de mecanizado (3). Los dos cigüeñales (5) de Ia segunda estación de mecanizado (4) deberán situarse en su posición con anterioridad de que se acabe de mecanizar el extremo espiga (8) de los cigüeñales (5) de Ia primera estación de mecanizado (3).
La figura 4C representa el momento en el que el segundo cabezal de mecanizado (2) ha finalizado de mecanizar el extremo brida (9) de los cigüeñales (5) situados en Ia primera estación de mecanizado (3) y por Io tanto se desplaza a Ia segunda estación de mecanizado (4) para mecanizar un extremo espiga (8) en los cigüeñales (5) de Ia segunda estación de mecanizado (4). En este momento, los cigüeñales (5) de Ia primera estación de mecanizado (3) han sido ya mecanizados, por Io que, mientras se mecanizan los cigüeñales (5) de Ia segunda estación de mecanizado (4), se podrán desamarrar y retirar y situar y amarrar unos nuevos cigüeñales (5) para mecanizar.
La figura 4D muestra cómo el segundo cabezal de mecanizado (2), una vez mecanizado el extremo espiga (8) de los cigüeñales (5) de Ia segunda estación de mecanizado (4), se desplaza a Ia primera estación de mecanizado (3) para mecanizar un extremo brida (9). Mientras tanto, el primer cabezal de mecanizado (1 ) finaliza Ia mecanización del extremo brida (9) de los cigüeñales (5) de Ia segunda estación de mecanizado (4).
El ciclo se completa en Ia figura 4E. En esta figura, el primer cabezal de mecanizado (1 ) ha finalizado el extremo brida (9) de los cigüeñales (5) de Ia segunda estación de mecanizado (4) y puede por tanto pasar a Ia primera estación de mecanizado (3) para mecanizar un extremo espiga (8). Al desplazarse a Ia primera estación de mecanizado (3), se puede desamarrar y retirar los dos cigüeñales (5) de Ia segunda estación de mecanizado (4) y sustituirlos por unos nuevos, amarrando y cargando dichos nuevos cigüeñales (5). Por Io tanto, con esta última etapa se acaba el ciclo y se puede continuar el procedimiento para lograr dos nuevas parejas de cigüeñales (5).
A Ia vista de esta descripción y juego de figuras, el experto en Ia materia podrá entender que Ia invención ha sido descrita según una realización preferente de Ia misma, pero que múltiples variaciones pueden ser introducidas en dicha realización preferente, sin salir del objeto de Ia invención tal y como ha sido reivindicada.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1.- Máquina para el mecanizado de extremos de cigüeñales (5) que comprende dos cabezales de mecanizado (1 , 2), un primer cabezal de mecanizado (1 ) y un segundo cabezal de mecanizado (2), configurados dichos primer y segundo cabezal de mecanizado (1 , 2) para mecanizar extremos de cigüeñales (5), dos estaciones de mecanizado (3, 4), una primera estación de mecanizado (3) y una segunda estación de mecanizado (4), configuradas dichas primera y segunda estación de mecanizado (3, 4) para recibir y fijar al menos un cigüeñal (5), situadas dichas primera y segunda estación de mecanizado (3, 4) entre el primer cabezal de mecanizado (1 ) y el segundo cabezal de mecanizado (2), y unos medios de control, caracterizada por que el, al menos un, cigüeñal (5) montado en Ia primera estación de mecanizado (3) está situado paralelamente y a 180° al, al menos un, cigüeñal (5) montado en Ia segunda estación de mecanizado (4), y por que el primer cabezal de mecanizado (1 ) y el segundo cabezal de mecanizado (2) están configurados para enfrentarse a los extremos de los cigüeñales (5) de Ia primera estación de mecanizado (3) y segunda estación de mecanizado (4), y por que los medios de control están configurados para ordenar el mecanizado de un primer extremo y un segundo extremo de al menos un cigüeñal (5) situado en Ia primera estación de mecanizado (3) hasta conseguir una configuración de espiga (8) en el primer extremo y una configuración de brida (9) en el segundo extremo, ordenar Ia carga y amarre de al menos un cigüeñal (5) en Ia segunda estación de mecanizado (4), ordenar, cuando en Ia mecanización del primer extremo del cigüeñal (5) situado en Ia primera estación de mecanizado (3) se alcanza Ia configuración en espiga (8), el mecanizado de un primer extremo del, al menos un, cigüeñal (5) situado en Ia segunda estación de mecanizado (4) hasta conseguir una configuración en brida (9) en el primer extremo, ordenar, cuando en Ia mecanización del segundo extremo del cigüeñal (5) situado en Ia primera estación de mecanizado (3) se alcanza Ia configuración en brida (9), el mecanizado de un segundo extremo del, al menos un, cigüeñal (5) situado en Ia segunda estación de mecanizado (4) hasta alcanzar una configuración en espiga (8) en el segundo extremo, ordenar Ia descarga y el desamarre del, al menos un, cigüeñal (5) de Ia primera estación de mecanizado (3) y Ia carga y el amarre de al menos un nuevo cigüeñal (5) en Ia primera estación de mecanizado (3) mientras se mecaniza el, al menos un, cigüeñal (5) situado en Ia segunda estación de mecanizado (4), ordenar, cuando en Ia mecanización del segundo extremo del cigüeñal (5) situado en Ia segunda estación de mecanizado (4) se alcanza Ia configuración en espiga (8), el mecanizado de un segundo extremo del, al menos un, cigüeñal (5) situado en Ia primera estación de mecanizado (3) hasta alcanzar una configuración en brida (9), ordenar, cuando en Ia mecanización del primer extremo del cigüeñal (5) situado en Ia segunda estación de mecanizado (4) se alcanza Ia configuración en brida (9), mecanizar un primer extremo del, al menos un, cigüeñal (5) situado en Ia primera estación de mecanizado (3) hasta alcanzar una configuración en espiga (8), ordenar Ia descarga y el desamarre del, al menos un, cigüeñal (5) de Ia segunda estación de mecanizado (4) y Ia carga y amarre de al menos un nuevo cigüeñal (5) en Ia segunda estación de mecanizado (4) mientras se mecaniza el, al menos un, cigüeñal (5) situado en Ia primera estación de mecanizado (3).
2.- Máquina para el mecanizado de extremos de cigüeñales
(5) según Ia reivindicación 1 , caracterizada por que el primer cabezal de mecanizado (1 ) y el segundo cabezal de mecanizado (2) están configurados para moverse en direcciones de tres ejes ortogonales.
3.- Máquina para el mecanizado de extremos de cigüeñales
(5) según Ia reivindicación 2, caracterizada por que el primer cabezal de mecanizado (1 ) y el segundo cabezal de mecanizado (2) están configurados para desplazarse desde una posición enfrentada a Ia primera estación de mecanizado (3) hacia una posición enfrentada a Ia segunda estación de mecanizado (4) y viceversa.
A - Máquina para el mecanizado de extremos de cigüeñales (5) según cualquiera de las reivindicación 1-3, caracterizada por que el primer cabezal de mecanizado (1 ) y el segundo cabezal de mecanizado (2) comprende un almacén de herramientas (6).
5.- Máquina para el mecanizado de extremos de cigüeñales (5) según cualquiera de las reivindicación 1-4, caracterizada por que Ia primera estación de mecanizado (3) y Ia segunda estación de mecanizado
(4) comprende al menos un elemento de sujeción (7) para Ia sujeción de los cigüeñales (5).
6.- Máquina para el mecanizado de extremos de cigüeñales
(5) según Ia reivindicación 5, caracterizada por que al menos un extremo de un elemento de sujeción (7) es móvil.
7.- Procedimiento para el mecanizado de extremos de cigüeñales (5) que comprende las etapas de: i- mecanizar un primer extremo y un segundo extremo de al menos un cigüeñal (5) situado en una primera estación de mecanizado (3) hasta conseguir una configuración de espiga
(8) en el primer extremo y una configuración de brida (9) en el segundo extremo, i¡- cargar y amarrar al menos un cigüeñal (5) en una segunda estación de mecanizado (4) mientras se mecaniza el, al menos un, cigüeñal (5) situado en Ia primera estación de mecanizado (3), iii- cuando en Ia mecanización del primer extremo del cigüeñal (5) situado en Ia primera estación de mecanizado (3) se alcanza Ia configuración en espiga (8), mecanizar un primer extremo del, al menos un, cigüeñal (5) situado en Ia segunda estación de mecanizado (4) hasta conseguir una configuración en brida (9) en el primer extremo, iv- cuando en Ia mecanización del segundo extremo del cigüeñal (5) situado en Ia primera estación de mecanizado (3) se alcanza Ia configuración en brida (9), mecanizar un segundo extremo del, al menos un, cigüeñal (5) situado en Ia segunda estación de mecanizado (4) hasta alcanzar una configuración en espiga (8) en el segundo extremo, v- descargar y desamarrar el, al menos un, cigüeñal (5) de Ia primera estación de mecanizado (3) y cargar y amarrar al menos un nuevo cigüeñal (5) en Ia primera estación de mecanizado (3) mientras se mecaniza el, al menos un, cigüeñal (5) situado en Ia segunda estación de mecanizado (4), vi- cuando en Ia mecanización del segundo extremo del cigüeñal (5) situado en Ia segunda estación de mecanizado (4) se alcanza Ia configuración en espiga (8), mecanizar un segundo extremo del, al menos un, cigüeñal (5) situado en Ia primera estación de mecanizado (3) hasta alcanzar una configuración en brida (9), vii- cuando en Ia mecanización del primer extremo del cigüeñal (5) situado en Ia segunda estación de mecanizado (4) se alcanza Ia configuración en brida (9), mecanizar un primer extremo del, al menos un, cigüeñal (5) situado en Ia primera estación de mecanizado (3) hasta alcanzar una configuración en espiga (8), viii- descargar y desamarrar el, al menos un, cigüeñal (5) de Ia segunda estación de mecanizado (4) y cargar y amarrar al menos un nuevo cigüeñal (5) en Ia segunda estación de mecanizado (4) mientras se mecaniza el, al menos un, cigüeñal (5) situado en Ia primera estación de mecanizado (3).
8.- Procedimiento para el mecanizado de extremos de cigüeñales (5) según Ia reivindicación 7, caracterizado por que comprende adicionalmente Ia etapa de repetir los pasos iii-viii.
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