DISPOSITIVO DE SERVO CONTROL DE HERRAMIENTA DE TORRETA CON FUNCIÓN DE SOBRE-MANDO.
Dispositivo de servo control de torreta con una función de sobre-mando que comprende un elemento de emisión de información de alimentación para emitir al menos una información de alimentación de una torreta como un comando de control,
incluyendo la información de alimentación secuencia, posición y velocidad de la torreta; un elemento PLC (130) conectado al elemento de emisión de información de alimentación para recibir el comando de control desde el elemento de emisión de información de alimentación a través de un protocolo o punto de contacto predeterminado; un elemento de servo accionamiento de torreta (140) conectado al elemento PLC (130) para recibir el comando de control desde el elemento PLC (130) a través del protocolo o punto de contacto predeterminado y convertir el comando de control recibido en datos de velocidad y posición de la torreta; y un servomotor de torreta (150) conectado al elemento de servo accionamiento de torreta (140) y adaptado para ser controlado por el elemento de servo accionamiento de torreta (140), caracterizado porque el elemento de emisión de información de alimentación permite la emisión de un nuevo comando de control de cambio de sobre-mando basándose en un comando de cambio predeterminado incluso durante la rotación del servomotor de torreta (150) para así permitir un cambio de velocidad del servomotor de torreta (150), y porque el elemento de servo accionamiento de torreta (140) comprende un elemento de entrada y salida de secuencia (141) conectado al elemento PLC (130) para permitir que se introduzca información de secuencia sobre el accionamiento del servomotor de torreta (150) al mismo desde el elemento PLC (130) y se emita desde el mismo al elemento PLC (130); un elemento de entrada y salida de posición (142) conectado al elemento PLC (130) para permitir que se introduzca información de posición sobre el accionamiento del servomotor de torreta (150) en el mismo desde el elemento PLC (130) y se emita desde el mismo al elemento PLC (130); un elemento de sobre-mando (143) conectado al elemento PLC (130) para permitir que información de velocidad de rotación sobre el accionamiento del servomotor de torreta (150) se introduzca al mismo desde el elemento PLC (130) y se emita desde el mismo al elemento PLC (130); y un elemento de control (144) para controlar el servomotor de torreta (150) basándose en la información de secuencia aplicada al mismo desde el elemento PLC (130) a través del elemento de entrada y salida de secuencia (141), la información de posición al mismo desde el elemento PLC (130) a través del elemento de entrada y salida de información (142) y la información de velocidad de rotación aplicada al mismo desde el elemento PLC (130) a través del elemento de sobre-mando (143)
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E06026554.
Solicitante: DOOSAN INFRACORE CO., LTD.
Nacionalidad solicitante: República de Corea.
Dirección: 7-11 HWASU-DONG DONG-GU INCHEON 401-020 REPUBLICA DE COREA.
Inventor/es: Seong,Dae Jung, Choi,Nak Won, Sin,Hong Cheol, Oh,Myoung Soo.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 21 de Diciembre de 2006.
Clasificación Internacional de Patentes:
- B23Q16/02C3
Clasificación PCT:
- B23Q16/10 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B23 MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO EN OTRO LUGAR. › B23Q PARTES CONSTITUTIVAS, DISPOSITIVOS O ACCESORIOS DE MAQUINAS HERRAMIENTAS, p. ej. DISPOSITIVOS PARA COPIAR O CONTROLAR (herramientas del tipo utilizado en tornos o máquinas de agujerear B23B 27/00 ); MAQUINAS HERRAMIENTAS DE UTILIZACION GENERAL, CARACTERIZADAS POR LA ESTRUCTURA DE CIERTAS PARTES CONSTITUTIVAS O DISPOSITIVOS; COMBINACIONES O ASOCIACIONES DE MAQUINAS PARA TRABAJAR EL METAL NO DESTINADAS A UN TRABAJO EN PARTICULAR. › B23Q 16/00 Equipos no previstos en otro lugar para colocar en posición precisa la herramienta o la pieza a trabajar (control o regulación automática de la posición de la herramienta o de la pieza B23Q 15/22; dispositivos para indicar o medir la posición apropiada de la herramienta o la pieza B23Q 17/22). › Marcado por rotación.
- G05B19/18 FISICA. › G05 CONTROL; REGULACION. › G05B SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION EN GENERAL; ELEMENTOS FUNCIONALES DE TALES SISTEMAS; DISPOSITIVOS DE MONITORIZACION O ENSAYOS DE TALES SISTEMAS O ELEMENTOS (dispositivos de maniobra por presión de fluido o sistemas que funcionan por medio de fluidos en general F15B; dispositivos obturadores en sí F16K; caracterizados por particularidades mecánicas solamente G05G; elementos sensibles, ver las subclases apropiadas, p. ej. G12B, las subclases de G01, H01; elementos de corrección, ver las subclases apropiadas, p. ej. H02K). › G05B 19/00 Sistemas de control por programa (aplicaciones específicas, ver los lugares apropiados, p. ej. A47L 15/46; relojes que implican medios anejos o incorporados que permiten hacer funcionar un dispositivo cualquiera en un momento elegido de antemano o después de un intervalo de tiempo predeterminado G04C 23/00; marcado o lectura de soportes de registro con una información digital G06K; registro de información G11; interruptores horarios o de programa horario que se paran automáticamente cuando el programa se ha realizado H01H 43/00). › Control numérico (NC), es decir, máquinas que funcionan automáticamente, en particular máquinas herramientas, p. ej. en un entorno de fabricación industrial, para efectuar un posicionamiento, un movimiento o acciones coordinadas por medio de datos de un programa en forma numérica (G05B 19/418 tiene prioridad).
- G05B19/409 G05B 19/00 […] › caracterizado por la utilización de la entrada manual de datos (MDI) o por la utilización de un panel de control, p. ej. control de funciones con el panel; caracterizado por los detalles del panel de control, por el establecimiento de parámetros (G05B 19/408, G05B 19/4093 tienen prioridad).
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
PDF original: ES-2361561_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Antecedentes de la invención
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo de servo control de torreta y, más concretamente, a un dispositivo de servo control de torreta con una función de sobre-mando y un método de control del mismo que puede controlar la velocidad de alimentación de una torreta para así facilitar la comprobación de la interferencia entre un metal base y una herramienta de tratamiento antes del tratamiento del metal base tras montar la herramienta en la torreta.
Antecedentes de la técnica relacionada
En general, entre las máquinas - herramienta para el tratamiento de una pieza de trabajo, un torno de control numérico (NC) incluye una unidad de husillo cuyo eje se opera en cooperación con un motor de husillo y en el que está ajustado un porta-brocas para sujetar una pieza de trabajo en el eje, una unidad de contrapunta situada en la línea central idéntica a la de un árbol de accionamiento de la unidad de husillo para soportar el centro circunferencial de la pieza de trabajo y así impedir la desviación radial de la pieza de trabajo respecto a la posición de referencia, es decir, el eje central de la pieza de trabajo, debido a la fuerza centrífuga originada por la elevada rotación de la pieza de trabajo, una unidad de tornillo de bolas circulantes montada en un lecho colocado en la parte superior de la unidad de husillo y adaptado para desplazarse horizontal y verticalmente para transformar el movimiento rotacional en movimiento lineal, y una herramienta montada sobre un poste en un soporte de la unidad de tornillo de bolas circulantes que incluye una pluralidad de herramientas de tratamiento que puede aproximar la pieza de trabajo para realizar las operaciones de mecanizado tales como, por ejemplo, torneado, fresado y taladrado de la pieza de trabajo.
Asimismo, el poste de la herramienta se clasifica en un tipo de torreta que está montada de forma radial externamente desde la torreta para mecanizar la pieza de trabajo en una forma de rotación de partición de acuerdo con un patrón de mecanizado deseado, y un tipo de conjunto de herramientas en el que las herramientas están dispuestas de forma lineal para realizar un mecanizado deseado de la pieza de trabajo a través de un movimiento ascendente y descendente vertical.
Un dispositivo de torreta empleado en el poste de herramienta tipo torreta está configurado de modo que varios tipos de herramientas de corte están montadas de forma radial en la circunferencia de un poste de herramienta de corte rotacional denominado “torreta”. Cuando una torreta de este tipo gira con un ángulo predeterminado, herramientas de corte correspondientes realizan de forma secuencial un mecanizado de corte en una pieza de trabajo que debe cortarse. En correspondencia, a pesar de que una pieza que ha de mecanizarse requiere múltiples procesos, si una pluralidad de herramientas de corte están montadas de forma secuencial en la torreta, la operación de mecanizado en la pieza que ha de mecanizarse puede llevarse a cabo realizando una única una rotación de la torreta.
Mientras tanto, una máquina - herramienta equipada con la torreta con la construcción indicada anteriormente se controla mediante el siguiente método de control convencional.
La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra la estructura interior de un dispositivo de servo control de torreta según la técnica anterior.
Tal como se muestra en la figura 1, la unidad de servo control de torreta realiza la operación general de la máquina herramienta equipada con la torreta y sirve para controlar la operación de la máquina - herramienta equipada con la torreta según un comando preseleccionado por un programa de control numérico.
El dispositivo de servo control de torreta convencional incluye un panel de control 10, un control numérico (NC) 20, un controlador lógico programable (PLC) 30, un servo accionamiento 40 y un servomotor 50. Cuando se introduce un comando de control en el dispositivo de servo control de torreta a través del panel de control 10, el NC 20 transmite al PLC 30 un comando para la rotación de la torreta. Entonces, el PLC 30 genera una señal operativa basándose en los contenidos programados en el PLC 30 para su aplicación al servo accionamiento 40, que, a su vez, controla la corriente eléctrica para efectuar una operación rotacional del servomotor 50.
Un dispositivo de servo control de torreta convencional de este tipo para una máquina - herramienta permite que el comando o la información procedente del PLC 30 se introduzca en el servo accionamiento 40 para operar la torreta sin un cambio de velocidad durante la rotación de la torreta.
Sin embargo, el dispositivo de servo control de torreta convencional conlleva un problema al comprobar la interferencia entre un metal base y una herramienta de tratamiento antes del tratamiento del metal base tras montar la herramienta en la torreta debido a una característica desventajosa que hace que la velocidad de la torreta no pueda modificarse durante su giro. Es decir, cuando la velocidad de rotación de la torreta es tan elevada como la velocidad de intercambio de la herramienta durante el tratamiento del metal base, existe un riesgo de que la herramienta montada en la torreta y el metal base puedan colisionar entre sí en el momento de comprobar la interferencia entre el metal base y la herramienta. Por tanto, dado que es imposible comprobar la interferencia entre el metal base y la herramienta durante la rotación automática de la torreta, un operario debe sujetar la torreta en un estado no bloqueado y después girarla directamente con su mano para comprobar la interferencia entre el metal base y la herramienta. Este tipo de operación manual provoca peligro e inconveniencias a los operarios en el proceso de manejo de herramientas.
Además, una empresa que adquiera el NC debe comprar un conjunto debido a la falta de compatibilidad del PLC, lo que conlleva un incremento en el coste de fabricación.
Es decir, dado que el dispositivo de servo control de torreta convencional no está equipado con un elemento de procesamiento de comandos en su interior, deben adquirirse al mismo tiempo el NC y el PLC que incluyen un sistema de comandos asociados con el servo accionamiento.
Un dispositivo de servo control de torreta según el preámbulo de la reivindicación 1 se describe en el documento US 5123149A.
Resumen de la invención
En correspondencia, la siguiente invención se ha realizado para solventar los problemas antes indicados que se producen en la técnica anterior y es un objetivo principal de la presente invención proporcionar un dispositivo de servo control de torreta con una función de sobre-mando y un método de control del mismo que permita la variación en la velocidad de alimentación de la torreta mediante la recepción de nueva información de velocidad rotacional del servomotor de la torreta desde un PLC incluso durante la rotación de una torreta, o permita la variación en la velocidad de alimentación durante la rotación directa de la torreta por medio de un comando de cambio de la velocidad de alimentación procedente de un programa CNC.
Un segundo objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo de servo control de torreta con una función de sobre-mando y un método de control del mismo que permita comprobar la interferencia entre un metal base y una herramienta de tratamiento antes de o incluso durante la rotación automática de la torreta, y mejore la comodidad de un usuario a través del uso de un conmutador de sobre-mando para un eje de alimentación dispuesto en un panel de control principal incluso sin instalar un conmutador de sobre-mando de velocidad de torreta independiente en el panel de control principal.
Un tercer objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un dispositivo de servo control de torreta con una función de sobre-mando y un método de control del mismo en el que un servo accionamiento de la torreta está montado adicionalmente con un controlador y tiene una función NC en el interior para controlar la velocidad de alimentación de un servomotor de torreta bajo el control del controlador del servo accionamiento de la torreta.
Para llevar a cabo los objetivos anteriores, según un aspecto de formas de realización de la presente invención incluidas a título de ejemplo, se proporciona un dispositivo de servo control de torreta con una función de sobre-mando según la reivindicación 1.
Preferiblemente,... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Dispositivo de servo control de torreta con una función de sobre-mando que comprende un elemento de emisión de información de alimentación para emitir al menos una información de alimentación de una torreta como un comando de control, incluyendo la información de alimentación secuencia, posición y velocidad de la torreta; un elemento PLC (130) conectado al elemento de emisión de información de alimentación para recibir el comando de control desde el elemento de emisión de información de alimentación a través de un protocolo o punto de contacto predeterminado; un elemento de servo accionamiento de torreta (140) conectado al elemento PLC (130) para recibir el comando de control desde el elemento PLC (130) a través del protocolo o punto de contacto predeterminado y convertir el comando de control recibido en datos de velocidad y posición de la torreta; y un servomotor de torreta (150) conectado al elemento de servo accionamiento de torreta (140) y adaptado para ser controlado por el elemento de servo accionamiento de torreta (140), caracterizado porque el elemento de emisión de información de alimentación permite la emisión de un nuevo comando de control de cambio de sobre-mando basándose en un comando de cambio predeterminado incluso durante la rotación del servomotor de torreta (150) para así permitir un cambio de velocidad del servomotor de torreta (150), y porque el elemento de servo accionamiento de torreta (140) comprende un elemento de entrada y salida de secuencia (141) conectado al elemento PLC (130) para permitir que se introduzca información de secuencia sobre el accionamiento del servomotor de torreta (150) al mismo desde el elemento PLC (130) y se emita desde el mismo al elemento PLC (130); un elemento de entrada y salida de posición (142) conectado al elemento PLC (130) para permitir que se introduzca información de posición sobre el accionamiento del servomotor de torreta (150) en el mismo desde el elemento PLC (130) y se emita desde el mismo al elemento PLC (130); un elemento de sobre-mando (143) conectado al elemento PLC (130) para permitir que información de velocidad de rotación sobre el accionamiento del servomotor de torreta (150) se introduzca al mismo desde el elemento PLC (130) y se emita desde el mismo al elemento PLC (130); y un elemento de control (144) para controlar el servomotor de torreta (150) basándose en la información de secuencia aplicada al mismo desde el elemento PLC (130) a través del elemento de entrada y salida de secuencia (141), la información de posición al mismo desde el elemento PLC (130) a través del elemento de entrada y salida de información (142) y la información de velocidad de rotación aplicada al mismo desde el elemento PLC (130) a través del elemento de sobre-mando (143).
2. Dispositivo de servo control de torreta según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de control (144) comprende un elemento de conversión de tasa de alimentación (144a) para convertir un número de herramienta de alimentación introducido al mismo desde una máquina – herramienta o un conmutador de número de herramienta en un valor controlable de alimentación; un elemento de entrada de velocidad de torreta (144b) para permitir que la velocidad de rotación de la torreta se introduzca al mismo basándose en los datos de salida aplicados al mismo desde el elemento de conversión de tasa de alimentación (144a) o los datos de velocidad de rotación aplicados al mismo desde el elemento de sobre-mando (143); y un elemento de control de posición de la torreta (144c) para enviar instrucciones al servomotor de torreta (150) para que gire basándose en los datos de salida del elemento de entrada de velocidad de torreta (144b) y una señal de retroalimentación de posición generada desde el servomotor de torreta (150).
3. Dispositivo de servo control de torreta según la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento de control (144) comprende además un elemento de control de la velocidad de la torreta (144d) para enviar instrucciones al servomotor de la torreta (150) para que gire basándose en un valor de conversión de posición del elemento de control de la posición de la torreta (144c) y una señal de retroalimentación de velocidad generada desde el servomotor de torreta (150); y un elemento de control de la corriente de la torreta (144e) para convertir una señal de impulsos en un valor de corriente como respuesta a una señal de salida del elemento de control de la velocidad de la torreta (144d) para su aplicación al servomotor de la torreta (150).
4. Dispositivo de servo control de torreta según la reivindicación 3, caracterizado porque una señal de salida del elemento de control de corriente de la torreta (144e) se retroalimenta a una entrada del elemento de control de corriente de la torreta (144e) y se sustrae de la señal de salida del elemento de control de la velocidad de la torreta (144d).
5. Dispositivo de servo control de torreta según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de generación de información de alimentación es un elemento de control numérico (NC) (110) para generar la información de alimentación de la torreta basándose en un resultado de funcionamiento de programa predeterminado.
6. Dispositivo de servo control de torreta según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de
emisión de información de alimentación comprende un elemento de control numérico (NC) (110) para generar la información de alimentación de la torreta como comando de control basándose en un resultado de funcionamiento de programa predeterminado; y un conmutador (115) para enviar instrucciones a la torreta para que modifique su funcionamiento, emitiendo el elemento de control numérico (NC) (110) el nuevo comando de control de cambio de sobre-mando cuando el nuevo comando de control de cambio de sobre-mando se introduce al conmutador durante la emisión del comando de control de cambio predeterminado.
7. Dispositivo de servo control de torreta con una función de sobre-mando que comprende un elemento de emisión de información de alimentación para emitir al menos una información de alimentación de una torreta como un comando de control, incluyendo la información de alimentación secuencia, posición y velocidad de la torreta; un elemento de servo accionamiento de torreta (140) conectado al elemento de emisión de información de alimentación para recibir el comando de control y convertir el comando de control recibido en datos de posición y velocidad de la torreta; y un servomotor de torreta (150) conectado al elemento de servo accionamiento de torreta
(140) y adaptado para ser controlado por el elemento de servo accionamiento de torreta (140), caracterizado porque el elemento de emisión de información de alimentación permite la emisión de un nuevo comando de control de cambio de sobre-mando basándose en un comando de cambio predeterminado incluso durante la rotación del servomotor de torreta (150) para así permitir un cambio de velocidad del servomotor de torreta (150), y el elemento de emisión de información de alimentación comprende un conmutador de comando de velocidad de torreta (120a) para enviar instrucciones sobre la velocidad de rotación de la torreta; y un conmutador de comando de posición de la torreta (120b) para enviar instrucciones sobre la posición de la torreta.
8. Método de servo control de torreta con una función de sobre-mando que comprende los siguientes pasos: un paso de emisión (S10) para permitir que el elemento de emisión de información de alimentación emita al menos una información de alimentación de sobre-mando de una torreta como un comando de control, incluyendo la información de alimentación de sobre-mando secuencia, posición y velocidad de la torreta; un paso de conversión (S12) para permitir que el elemento PLC (130) convierta la información de alimentación de sobre-mando en un comando de control convertido, un paso de control (S14) para permitir que el elemento de servo accionamiento de torreta (140) controle un servomotor de torreta (150) basándose en el comando de control convertido; y un paso de retroalimentación (S16) para permitir que al elemento de servo accionamiento de torreta (140) se retroalimenten datos de velocidad y posición rotacional desde el servomotor de torreta (150) para así controlar el servomotor de torreta (150), caracterizado porque el paso de control (S14) comprende los siguientes pasos: un paso (S20) de generar un perfil de velocidad con aceleración rotacional, velocidad constante e intervalos de desaceleración del servomotor de torreta (150) basándose en el comando de control; un paso (S22) para controlar la posición rotacional, la velocidad y la corriente del servomotor de torreta (150) para permitir que la torreta se alimente con una posición de número de herramienta de la que se han enviado instrucciones; un paso (S24) para determinar si existe
o no un cambio en la velocidad rotacional de la torreta debido a la máquina - herramienta; un paso (S26, S28) de, si se determina que existe un cambio en la velocidad rotacional de la torreta basándose en la alimentación de velocidad correspondiente a la información de alimentación de sobre-mando a través de una máquina - herramienta dotada de una torreta y operada mediante el método de servo control de torreta, volver a generar un perfil de velocidad correspondiente al valor de velocidad modificado y después llevar a cabo un control de alimentación de la torreta utilizando un nuevo perfil de velocidad; y un paso (S32) de, si la alimentación de la torreta ha finalizado, emitir una señal de finalización de alimentación a la máquina - herramienta, permitiendo el elemento de emisión de información de alimentación la emisión de un nuevo comando de control de cambio de sobre-mando basándose en un comando de cambio predeterminado incluso durante la rotación del servomotor de torreta (150) para así permitir un cambio de velocidad del servomotor de torreta (150).
9. Método de servo control de torreta según la reivindicación 8, caracterizado porque el paso (S32) comprende además un paso (S30) de confirmación de si la torreta se ha desplazado o no a una posición de la que se han emitido instrucciones.
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