Máquina herramienta con posicionamiento selectivo del motor impulsor.

Una máquina herramienta (10) que tiene unos ejes X, Y y Z y un huso (21) móvil situado en una zona de trabajo para mecanizar una pieza de trabajo

(17) montada en una paleta (16) en la zona de trabajo, comprendiendo la máquina herramienta:

miembros de armazón estacionarios del eje X (40,48) y una pared del eje X (45) que forma parte de la máquina herramienta;

un receptor de paleta (19) que se soporta en la pared del eje X (45) para transportar una paleta a lo largo del eje X;

un accionador del eje X montado en una parte estacionaria de la máquina herramienta para colocar la paleta (16) en la pieza de trabajo (17) enfrente del huso (21),

una columna bifurcada (24) que comprende la columna del eje Y de la máquina herramienta (10);

un accionador del eje Y (26, 27, 28, 29) montado en la columna del eje Y (24) de la máquina herramienta para colocar el huso (21) en una ubicación deseada a lo largo del eje Y en relación a la pieza de trabajo (17); un accionador del eje Z (34, 35) para colocar el huso (21) en una ubicación deseada a lo largo del eje Z en relación a la pieza de trabajo (17);

caracterizada por que

el accionador del eje X se coloca en el lado opuesto a la pared del eje X (45) en relación a la zona de trabajo; el accionador del eje Y (27, 28, 29) incluye motores impulsores del eje Y (27) montados en la columna bifurcada (24) a cada lado del huso (21), tornillos impulsores (28) acoplados a los motores impulsores (27) para impulsar el huso (21) a lo largo del eje Y y vías verticales (26) montadas en la columna para guiar el movimiento del huso (21), en donde el accionador del eje Y (26, 27, 28, 29) se ubica en el lado opuesto de la columna bifurcada (24) en relación a la zona de trabajo;

las cubiertas del eje Y (30, 31) se montan en la columna del eje Y (24) entre las dos mitades de la columna del eje Y, por medio de la que las cubiertas del eje Y (30, 31) protegen el accionador del eje Y (26, 27, 28, 29) de la zona de trabajo;

la columna bifurcada (24) que comprende la columna del eje Y de la máquina herramienta (10) se fija de manera estacionaria;

el accionador del eje Z (34, 35) se sitúa en el lado opuesto de la columna bifurcada (24) en relación a la zona de trabajo;

los raíles (41) del eje X se montan en la pared del eje X (45), soportando los raíles del eje X de manera móvil el receptor de paleta en la zona de trabajo, extendiéndose los raíles del eje X horizontalmente a lo largo del eje X y montándose en el lado opuesto de la pared del eje X en relación a los motores impulsores del eje X (44);

se proporcionan miembros de armazón superiores (46) e inferiores (47) conectando miembros de armazón del eje X a la columna estacionaria del eje Y, por medio de la que el espacio entre los miembros de armazón del eje X y la columna estacionaria del eje Y define la zona de trabajo y por medio de la que los miembros de armazón superiores (46) e inferiores (47), la pared del eje X y los miembros de armazón del eje Y rodean la zona de trabajo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2009/038153.

Solicitante: Fives Machining Systems, Inc.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 142 Doty Street Fond du Lac WI 54935 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: MISCHLER,PETER L, VONMOLL,RANDAL S.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > PARTES CONSTITUTIVAS, DISPOSITIVOS O ACCESORIOS DE... > Elementos componentes de la estructura general de... > B23Q1/01 (Bastidores, bancos, columnas o elementos similares; Dispositivos de medios de deslizamiento)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > PARTES CONSTITUTIVAS, DISPOSITIVOS O ACCESORIOS DE... > Mecanismos de propulsión o de avance; Disposición... > B23Q5/28 (Transmisiones eléctricas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > PARTES CONSTITUTIVAS, DISPOSITIVOS O ACCESORIOS DE... > Mecanismos de propulsión o de avance; Disposición... > B23Q5/40 (por un árbol, p. ej. una rosca hembra)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > PARTES CONSTITUTIVAS, DISPOSITIVOS O ACCESORIOS DE... > Mecanismos de propulsión o de avance; Disposición... > B23Q5/22 (Avance de los elementos que soportan las herramientas o las piezas a trabajar)

PDF original: ES-2479443_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Máquina herramienta con posicionamiento selectivo del motor impulsor Campo de la invención

Una máquina herramienta tiene motores impulsores, elementos impulsores y acoples lineales para los accionadores de los ejes X, Y y Z ubicados de manera que están en el exterior o en el perímetro de la máquina para fines de mantenimiento y reparación y para mantener estos elementos fuera de la zona de trabajo.

Antecedentes de la invención

Las operaciones de mecanizado realizadas mediante una máquina herramienta tal como se conocen a partir del documento US 26/13311 A1 y el documento JP 23-266257 A suponen una gran cantidad de refrigerante y residuos de mecanizado producidos mediante la herramienta de trabajo. Los motores impulsores y las vías para los ejes X, Y y Z de la máquina que se ubican en la zona de trabajo se protegen de la contaminación mediante cubiertas cerradas de la zona de trabajo. Las cubiertas para la protección de los motores impulsores se conocen a partir del documento US 6, 551, 38 B1. Cuando se necesita el mantenimiento o sustitución de los motores impulsores o guías, el personal debe entrar en la húmeda y sucia zona de trabajo y eliminar las cubiertas de la zona de trabajo, rompiendo los cierres. Cuando se completa el mantenimiento, las cubiertas de la zona de trabajo deben sustituirse y volver a sellarse. Sería deseable que los motores impulsores y vías de los ejes X, Y y Z se situaran en el exterior o en el perímetro de la máquina de manera que pudieran mantenerse y revisarse sin necesitar que el operador entrara en la propia máquina o en la zona de trabajo y eliminara las cubiertas de la zona de trabajo para poder acceder a estos elementos.

Breve descripción de las varias vistas de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva de una máquina herramienta de acuerdo con la invención.

La figura 2 es una vista simplificada de la máquina herramienta de la figura 1 que muestra los elementos X, Y y Z de la máquina herramienta.

La figura 3 es una vista en corte tomada a lo largo de las líneas 3-3 de la figura 1 que muestra la columna del eje Y y otros elementos de la máquina herramienta.

La figura 4 es una vista en perspectiva parcialmente descompuesta para mostrar los miembros de armazón del eje X, la parte trasera del receptor de paleta y el accionador del eje X.

Breve sumario de la invención

Todos los motores impulsores de los ejes X, Y y Z se montan en el exterior o perímetro de la máquina para protegerlos de la contaminación y los residuos que se generan durante el proceso de mecanizado y para permitir el mantenimiento sin tener que entrar en la máquina o eliminar las cubiertas de la zona de trabajo para acceder a ellos. El accionador del eje X se protege de la zona de trabajo mediante una pared del eje X que se sitúa entre el accionador del eje X y la zona de trabajo. Los motores impulsores y las vías del eje Y se montan en la columna del eje Y en el lado opuesto de la columna del eje Y respecto a la zona de trabajo. Los accionadores y vías del eje Z se montan en una montura en el lado opuesto de la columna del eje Y respecto a la zona de trabajo. Todos los sistemas impulsores de los ejes X, Y y Z pueden retirarse de la máquina desde el exterior del perímetro de la máquina. El diseño y colocación de los accionadores de los ejes X e Y permite que puedan montarse en una parte estacionaria de la máquina, eliminando la necesidad de que cables flexibles den energía y controlen estos accionadores y se reduce la masa de los elementos en movimiento de la máquina.

Descripción detallada de la invención

La figura 1 muestra una máquina herramienta generalmente designada mediante el número de referencia 1. La máquina herramienta está rodeada mediante una protección estándar 12 y una estación de operador 14 se sitúa fuera de la protección. La máquina herramienta recibe una paleta 16 desde la placa de soporte 15 de la paleta de un manipulador de paleta 18 que puede situarse en el lado de la máquina herramienta. La paleta tendrá normalmente una pieza de trabajo 17 sujeta a ella, como se muestra en la figura 2. Durante el funcionamiento, la paleta 16 se transfiere desde el manipulador de paleta 18 al receptor de paleta 19 situado dentro de la protección. En ese momento, la máquina conduce el receptor de paleta 19 hasta la zona de trabajo de la máquina herramienta enfrente de la herramienta de trabajo.

La figura 2 muestra los elementos de los ejes X, Y y Z de la máquina herramienta. Una paleta con una pieza de trabajo se sitúa enfrente de un huso o cabeza de multleje 21 que porta la herramienta de trabajo 22 y esto establece una zona de trabajo. La columna del eje Y 24 se fija y se bifurca. Tal como se muestra en la figura 2 y también en la figura 3, la columna del eje Y 24 porta una montura 25 que puede moverse vertlcalmente y que se monta sobre guías o vías 26 lineales verticales. Un servomotor 27 se monta a cada lado de la columna del eje Y 24 y cada servomotor 27 se acopla a un tornillo impulsor 28. Los tornillos impulsores 28 engranan con tuercas Impulsoras 29

en lados opuestos de la montura 25 y los servomotores 27 se usan para levantar y bajar la montura hasta una posición vertical deseada.

Las cubiertas 3 y 31 superiores e inferiores del eje Y se montan respectivamente en el lado de la columna del eje Y 24 que está mas cerca de la zona de trabajo. Las cubiertas cierran la abertura 33 en la columna bifurcada y evitan que el refrigerante y los residuos de mecanizado generados en la zona de trabajo pasen a través de la abertura 33. Aunque las cubiertas 3 y 31 se muestran como cubiertas de tipo rodillo, también pueden usarse otras disposiciones de cubierta, tales como paneles plegables o deslizables también conocidos en la técnica para cubrir la abertura 33 por encima del cursor del eje Z 32 y por debajo de la montura 25. Las cubiertas 3 y 31 se ajustan para facilitar la posición vertical del cursor 32 y la montura 25. Las cubiertas 3 y 31 trabajan en conjunto para formar un recubrimiento del eje Y. Los servomotores 27, los tornillos impulsores 28, las tuercas impulsoras 29 y las vías 26 del eje Y se sitúan en el lado opuesto de la columna 24 respecto a la herramienta de trabajo 22 y están en la parte exterior de la máquina. Como resultado, los motores 27, tornillos impulsores 28, tuercas impulsoras 29 y las vías 26 del eje Y pueden retirarse de la máquina sin tener que tocar los cierres o las cubiertas del eje Y. Ya que los elementos impulsores para la montura 25 se montan en la columna 24 que es estacionarla, se reduce la masa de las partes en movimiento del accionador del eje Y para la máquina. El termino "fuera de la máquina" tal como se usa en el presente documento no significa fuera de la protección 12 de la máquina, sino fuera o en el perímetro de los elementos de los ejes X, Y y Z de la máquina.

La montura 25, que puede moverse verticalmente, porta un cursor del eje Z 32 que se monta en una o más vías del eje Z 39. Un conjunto impulsor del eje Z comprende un servomotor 34 y un tornillo impulsor 35 que se montan en la montura 25 del eje Z. El conjunto impulsor del eje Z puede controlarse de manera selectiva para situar el cursor del eje Z 32 y la herramienta de trabajo 22 en la posición deseada a lo largo del eje Z. El motor impulsor del eje Z 34 se coloca en el lado opuesto de la columna del eje Y 24 respecto a la herramienta de trabajo 22 en la zona de trabajo. Esto permite retirar el cursor del eje Z 32 y el motor impulsor del eje Z 34 del exterior de la máquina por razones de mantenimiento y sitúa el servomotor 34 y el tornillo impulsor del eje Z 35 y las vías del eje Z 39 fuera de la máquina y quedan protegidos del refrigerante y de otros residuos que se esparcen durante la operación de mecanizado gracias a las... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una máquina herramienta (1) que tiene unos ejes X, Y y Z y un huso (21) móvil situado en una zona de trabajo para mecanizar una pieza de trabajo (17) montada en una paleta (16) en la zona de trabajo, comprendiendo la máquina herramienta:

miembros de armazón estacionarios del eje X (4,48) y una pared del eje X (45) que forma parte de la máquina herramienta;

un receptor de paleta (19) que se soporta en la pared del eje X (45) para transportar una paleta a lo largo del eje

X;

un accionador del eje X montado en una parte estacionaria de la máquina herramienta para colocar la paleta (16) en la pieza de trabajo (17) enfrente del huso (21),

una columna bifurcada (24) que comprende la columna del eje Y de la máquina herramienta (1); un accionador del eje Y (26, 27, 28, 29) montado en la columna del eje Y (24) de la máquina herramienta para colocar el huso (21) en una ubicación deseada a lo largo del eje Y en relación a la pieza de trabajo (17); un accionador del eje Z (34, 35) para colocar el huso (21) en una ubicación deseada a lo largo del eje Z en relación a la pieza de trabajo (17); caracterizada por que

el accionador del eje X se coloca en el lado opuesto a la pared del eje X (45) en relación a la zona de trabajo; el accionador del eje Y (27, 28, 29) incluye motores impulsores del eje Y (27) montados en la columna bifurcada (24) a cada lado del huso (21), tornillos impulsores (28) acoplados a los motores impulsores (27) para impulsar el huso (21) a lo largo del eje Y y vías verticales (26) montadas en la columna para guiar el movimiento del huso (21), en donde el accionador del eje Y (26, 27, 28, 29) se ubica en el lado opuesto de la columna bifurcada (24) en relación a la zona de trabajo;

las cubiertas del eje Y (3, 31) se montan en la columna del eje Y (24) entre las dos mitades de la columna del eje Y, por medio de la que las cubiertas del eje Y (3, 31) protegen el accionador del eje Y (26, 27, 28, 29) de la zona de trabajo;

la columna bifurcada (24) que comprende la columna del eje Y de la máquina herramienta (1) se fija de manera estacionaria;

el accionador del eje Z (34, 35) se sitúa en el lado opuesto de la columna bifurcada (24) en relación a la zona de trabajo;

los raíles (41) del eje X se montan en la pared del eje X (45), soportando los raíles del eje X de manera móvil el receptor de paleta en la zona de trabajo, extendiéndose los raíles del eje X horizontalmente a lo largo del eje X y montándose en el lado opuesto de la pared del eje X en relación a los motores impulsores del eje X (44); se proporcionan miembros de armazón superiores (46) e inferiores (47) conectando miembros de armazón del eje X a la columna estacionaria del eje Y, por medio de la que el espacio entre los miembros de armazón del eje X y la columna estacionaria del eje Y define la zona de trabajo y por medio de la que los miembros de armazón superiores (46) e inferiores (47), la pared del eje X y los miembros de armazón del eje Y rodean la zona de trabajo.

2. La máquina herramienta de la reivindicación 1, en la que las cubiertas del eje Y (3, 31) se montan en el lado de la columna del eje Y (24) que está más próximo a la zona de trabajo.

3. La máquina herramienta de la reivindicación 2, en la que las cubiertas del eje Y (3, 31) son cubiertas de tipo rodillo.

4. La máquina herramienta de la reivindicación 1, que comprende además al menos un motor impulsor del eje Z (34) y un tornillo impulsor (35) que comprende el accionador del eje Z.

5. La máquina herramienta de la reivindicación 1, que comprende además:

una montura móvil (25) montada en la columna bifurcada (24), en la que el huso (21) y el accionador del eje Z

(34, 35) se montan en la montura (25);

los motores impulsores del eje Y (27) se montan en la columna bifurcada (24) a cada lado de la montura (25); los tornillos impulsores (28) se acoplan a cada lado de la montura (25) para impulsar la montura (25) a lo largo

del eje Y; y,

las vías verticales (26) se montan en la columna del eje Y (24) para guiar el movimiento de la montura (25); en la que los motores impulsores (27), los tornillos impulsores (28) y las vías verticales (26) se montan en el lado opuesto de la columna del eje Y en relación a la zona de trabajo.

6. La máquina herramienta de la reivindicación 5, que comprende además:

una o más vías del eje Z para soportar el huso (21) en una montura (25), en la que el accionador del eje Z (34, 35) y las vías del eje Z (39) se sitúan en el lado opuesto de la columna del eje Y (24) en relación a la zona de trabajo.

7. La máquina herramienta de la reivindicación 6, que comprende además:

cables flexibles (52) que acoplan el accionador del eje Z (34, 35) que se monta de manera móvil en la montura (25) a la parte estacionaria de la máquina.

8. La máquina herramienta de la reivindicación 1, en la que los raíles del ejeX (41) se montan en la pared del eje X (45) en una orientación vertical uno sobre otro, por lo cual el receptor de paleta (19) es soportado en los raíles del eje X (41) en una orientación vertical.

9. La máquina herramienta de la reivindicación 1, que comprende además al menos un motor impulsor del eje X (44)

que comprende el accionador del eje X, en la que el motor Impulsor del eje X (44) tiene un árbol de salida con un engranaje de piñón (49) que engrana con una cremallera (5) en la cara trasera del receptor de paleta (19).

1. La máquina herramienta de la reivindicación 1, en la que los motores impulsores del eje X (44) pueden retirarse 15 de la máquina sin tener que entrar en la zona de trabajo.

11. La máquina herramienta de la reivindicación 1, en la que el accionador del eje Y (27, 28, 29) puede retirarse de la máquina sin tener que entrar en la zona de trabajo.

12. La máquina herramienta de la reivindicación 1, en la que el accionador del eje Z (34, 35) puede retirarse de la

máquina sin tener que entrar en la zona de trabajo.