Máquina y método para mecanizar cigüeñales de grandes dimensiones.

Máquina y método para mecanizar cigüeñales de grandes dimensiones,

que permite sincronizar de manera sencilla y fiable un movimiento de giro de dicho cigüeñal (14) en todos sus puntos, donde dicha máquina comprende un útil de mecanizado (1) configurado para desplazarse a lo largo de al menos una guía (2) entre un primer apoyo extremo (3) y un segundo apoyo extremo (4), comprendiendo un primer detector electrónico de posición angular (6) situado en unprimer eje de giro (7) de dicho primer apoyo extremo (3), comprendiendo asimismo un segundo detector electrónico de posición angular (8) situado en un segundo eje de giro (9) de dicho segundo apoyo extremo (4), de forma que el movimiento de giro de dicho primer apoyo extremo (3) está sincronizado electrónicamente con el movimiento de giro de dicho segundo apoyo extremo (4) en todo momento durante la mecanización del cigüeñal (14).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/ES2008/000272.

Solicitante: BOST MACHINE TOOLS COMPANY, S.A.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: DIEGO GARAMENDI,RICARDO, Dravasa Gurruchaga,Juan José, ARANA BEOBIDE,PEDRO MARÍA, UBARRECHENA BERASATEGUI,PEDRO, OSORO ECHANIZ,JUAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B23B5/18 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B23 MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO EN OTRO LUGAR.B23B TORNEADO; TALADRADO (usando un electrodo en lugar de una herramienta B23H, p.ej. haciendo agujeros B23H 9/14; trabajando con un haz de laser B23K 26/00; dispositivos para copiar o controlar B23Q). › B23B 5/00 Máquinas o dispositivos para tornear especialmente concebidos para realizar un trabajo particular; Accesorios correspondientes especialmente concebidos con este fin. › para tornear cigüeñales, excéntricas o levas, p. ej. tornos para muñequillas de cigüeñales.
  • B23Q15/22 B23 […] › 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 15/00 Control automático o regulación del movimiento de avance, de la velocidad de corte o de la posición tanto de la herramienta como de la pieza. › Control o regulación de la posición de la herramienta o de la pieza.
  • 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).

PDF original: ES-2549355_T3.pdf

 

Máquina y método para mecanizar cigüeñales de grandes dimensiones.

Fragmento de la descripción:

Máquina y método para mecanizar cigüeñales de grandes dimensiones

Campo técnico de la invención

Esta invención puede emplearse en la industria de equipos y maquinaria para mecanizar cigüeñales de grandes dimensiones, por ejemplo en la industria naviera.

Antecedentes de la invención En la actualidad las máquinas utilizadas para el mecanizado de cigüeñales de grandes dimensiones comprenden un útil de mecanizado con un desplazamiento que discurre a lo largo del cigüeñal que se está mecanizando. Asimismo, la máquina comprende dos elementos de apoyo extremos, habitualmente denominados cabezal y contrapunto, que sujetan el cigüeñal por sus extremos y además ejercen un par orientado según un eje central del cigüeñal, transmitiéndole un movimiento rotacional sobre su eje que permite que el útil de mecanizado mecanice toda la superficie externa del cigüeñal, mediante un desplazamiento paralelo a dicho eje central o muñón, de acuerdo con el mismo principio de funcionamiento que un torno.

Estos equipos y máquinas para mecanizar cigüeñales de grandes dimensiones permiten realizar el mecanizado de todo el cigüeñal, a excepción de los extremos, dado que dichos extremos se corresponden con las zonas por las que se amarra el cigüeñal a los platos de los elementos de apoyo extremos de la máquina. Habitualmente dichos extremos del cigüeñal se mecanizan en una etapa posterior, utilizando para ello equipos diferentes al de mecanizado del cigüeñal, y por esta razón durante su mecanizado el cigüeñal está siempre apoyado en elementos de apoyo extremos.

Con este tipo de cigüeñales de grandes dimensiones, durante el mecanizado de las muñequillas, como resultado del hecho de que los ejes de las muñequillas no estén contenidos en el eje central del cigüeñal por el cual está anclado a los elementos de apoyo extremos de la máquina, se producen en el cigüeñal momentos y esfuerzos cortantes de gran magnitud, lo que tiene como resultado que el cigüeñal sufra una deformación excesiva, al no ser una pieza rígida, lo que impide en muchos casos alcanzar unas tolerancias de mecanizado adecuadas, produciéndose vibraciones en el cigüeñal que dificultan el proceso de mecanizado, por ejemplo de desbaste, en condiciones óptimas para conseguir un tiempo de ciclo bajo.

Con el objeto de solucionar el inconveniente anteriormente expuesto, las máquinas para mecanizar este tipo de cigüeñales incorporan un elemento de apoyo central o intermedio, comúnmente denominado luneta motorizada que permite sujetar el cigüeñal en el centro y ejercer, al igual que el cabezal y el contrapunto, un par orientado según el eje central del cigüeñal, transmitiéndole un movimiento rotacional sobre su propio eje.

Para poder mecanizar toda la superficie del cigüeñal, dicho elemento de apoyo intermedio debe ser capaz de cambiar de posición, cambiando su punto de amarre al cigüeñal para pasar de un elemento de apoyo a otro y permitir que la máquina mecanice el elemento de apoyo por el que el elemento de apoyo intermedio se encontraba anclado, mecanizando así el cigüeñal en su totalidad.

Asimismo, existen máquinas que comprenden otros tipos de elementos de apoyo intermedios que no transmiten rotación al cigüeñal, sirviendo así para evitar que el cigüeñal sufra una deformación excesiva durante su mecanizado como resultado de la acción de su propio peso o de los esfuerzos que se producen durante dichas operaciones de mecanizado. Estas lunetas permiten conseguir mayor precisión en el mecanizado, pero presentan el inconveniente de que constituyen una reacción que se traduce en una aplicación de acciones adicionales de torsión sobre el cigüeñal. Teniendo en cuenta este efecto negativo, resulta determinante, de cara a evitar que el cigüeñal sufra esfuerzos excesivos, sobre todo en momentos de torsión excesivos, que la rotación del cigüeñal esté perfectamente sincronizada, tanto en los extremos, es decir en el cabezal y en el contrapunto, como en las zonas de las lunetas intermedias.

Habitualmente estas máquinas consisten en un cabezal, un contrapunto y una luneta motorizada en una posición intermedia, de forma que estos tres puntos de apoyo sujetan y transmiten movimiento rotacional al cigüeñal. A la vista de esta realización, puede verse claramente en este caso que los movimientos rotacionales que transmite cada uno de estos tres elementos pueden generar esfuerzos de torsión en el cigüeñal que pueden producir una deformación excesiva del mismo, si no están perfectamente sincronizados. Por este motivo, con el objeto de obtener un mecanizado correcto del cigüeñal, es importante que la rotación de estos tres elementos esté sincronizada.

En la actualidad, existen medios de sincronización del movimiento de rotación en los elementos de apoyo extremos y la luneta motorizada de estas máquinas para mecanizar cigüeñales. Dichos medios de sincronización consisten en una barra rígida situada entre el cabezal y el contrapunto que permite vincular el movimiento rotacional del cabezal y 65 el movimiento rotacional del contrapunto, para lo cual dicha barra tiene una longitud equivalente a la distancia entre elementos de apoyo extremos de la máquina.

A su vez, para conectar la barra rígida a la luneta motorizada se dispone de un mecanismo de embrague que permite embragar la barra con la luneta para la transmisión de movimiento, de forma que la rotación de dicho mecanismo, y por lo tanto la rotación de la luneta, y la rotación tanto del cabezal como del contrapunto estén sincronizados con la rotación de la barra. Por otro lado, el mecanismo de embrague permite desembragar la barra rígida cuando se requiere cambiar la posición de la luneta motorizada, ya que dicha luneta no se encuentra en una posición fija respecto al cigüeñal durante todo el proceso de mecanizado, tal y como se ha explicado con anterioridad.

De esta forma, al unir la luneta motorizada a la barra, el motor de rotación de la luneta está integrado en el motor de rotación del cabezal, con lo que el resultado es el que mismo que disponer de dos motores conectados en serie para rotar el cigüeñal. Si la barra tiene dos motores en serie, uno situado en el cabezal y otro en el contrapunto, el efecto es equivalente a disponer de un tercer motor en serie, cuando la barra se encuentra embragada en la luneta motorizada.

El principal inconveniente de este sistema de sincronización es que dada la gran longitud del cigüeñal, es difícil sincronizar perfectamente la rotación de los elementos de apoyo extremos, lo que genera esfuerzos de torsión excesivos en el cigüeñal, además de ser un sistema de sincronización mecánico que complica en exceso la fabricación y funcionamiento de la máquina, teniendo escasa fiabilidad y aumentando considerablemente su complejidad. Asimismo, estos medios de sincronización presentan serias desventajas operativas derivadas del hecho de que la barra tenga que ser embragable y desembragable en la luneta motorizada con el objeto de permitir el desplazamiento de dicha luneta a lo largo de todo el cigüeñal en diferentes elementos de apoyo.

El documento GB-1218300-A divulga una máquina para el mecanizado de cigüeñales de grandes dimensiones, que permite la sincronización de un movimiento de rotación de dicho cigüeñal, y comprende un útil de mecanización configurado para moverse a lo largo de al menos una guía entre un primer elemento de apoyo extremo y un segundo elemento de apoyo extremo, donde dichos elementos de apoyo extremos están configurados para anclar y transmitir movimiento rotacional a cada extremo del cigüeñal. La máquina además comprende un elemento de apoyo intermedio extremo configurado para desplazarse entre dicho primer elemento de apoyo extremo y dicho segundo elemento de apoyo extremo. El elemento de apoyo intermedio consiste en una luneta motorizada configurada para servir de apoyo al cigüeñal que está siendo mecanizado y para transmitir un movimiento rotacional a dicho cigüeñal. Los husillos de los elementos de apoyo extremos así como un anillo de apoyo de los elementos de apoyo intermedios son accionados por un eje común que se extiende a lo largo de la cuna del rotor.

Descripción de la invención

La invención está definida en las reivindicaciones 1 y 2.

Un primer aspecto de esta invención se refiere a una máquina para mecanizar cigüeñales de grandes dimensiones y un segundo aspecto se refiere a un método para mecanizar dichos cigüeñales, mediante esta máquina, permitiendo un sistema de sincronización electrónica de la rotación del cigüeñal que se está mecanizando, preferentemente en distintos puntos de dicho cigüeñal, prescindiendo de la necesidad de utilizar elementos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Máquina para mecanizar cigüeñales de grandes dimensiones, que permite sincronizar un movimiento de rotación de dicho cigüeñal (14) , y que comprende un útil de mecanizado (1) configurado para desplazarse a lo largo de al 5 menos una guía (2) entre un primer elemento de apoyo extremo (3) y un segundo elemento de apoyo extremo (4) , donde dichos elementos de apoyo extremos (3, 4) están configurados para anclar y transmitir un par de giro a cada extremo del cigüeñal (14) , comprendiendo al menos un elemento de apoyo intermedio (5) configurado para desplazarse entre dicho primer elemento de apoyo extremo (3) y dicho segundo elemento de apoyo extremo (4) , en donde dicho al menos un elemento de apoyo intermedio (5) consiste en una luneta motorizada configurada para 10 recibir el apoyo del cigüeñal (14) que se está mecanizando y transmitir un movimiento rotacional a dicho cigüeñal (14) , caracterizado por que comprende un primer detector electrónico de posición angular (6) situado en un primer eje de rotación (7) de dicho primer elemento de apoyo extremo (3) , comprendiendo asimismo un segundo detector electrónico de posición angular (8) situado en un segundo eje de rotación (9) de dicho segundo elemento de apoyo extremo (4) , de forma que la rotación de dicho primer elemento de apoyo extremo (3) está sincronizado con la rotación de dicho segundo elemento de apoyo extremo (4) , en la que dicha al menos una luneta motorizada comprende un detector electrónico de posición angular intermedio (10) configurado para permitir que el movimiento de rotación de dicha luneta motorizada esté sincronizado con el movimiento de los elementos de apoyo extremos (3, 4) , en la que los elementos de apoyo extremos (3, 4) y dicho al menos un elemento de apoyo intermedio (5) comprenden un motor (11) respectivamente, configurado para rotar de manera independiente, comprendiendo medios de transmisión de rotación mediante acoplamiento tangencial al eje de rotación del cigüeñal (14) que se está mecanizando, en la que los medios de transmisión de rotación comprenden dos engranajes de tornillo sin fin de acoplamiento tangencial de rotación (12) por cada elemento de apoyo (3, 4, 5) , configurados para hacer girar una corona dentada (13) , y en la que al menos un detector electrónico de posición angular intermedio (10) se encuentra situado en uno de dichos engranajes de tornillo sin fin de acoplamiento tangencial de rotación (12) .

2. Método para mecanizar cigüeñales de grandes dimensiones, caracterizado por que comprende el uso de una máquina para mecanizar cigüeñales de acuerdo con la reivindicación 1.


 

Patentes similares o relacionadas:

Robot móvil autónomo para ejecutar asignaciones de trabajo en un entorno físico en el que hay obstáculos estacionarios y no estacionarios, del 1 de Julio de 2020, de OMRON CORPORATION: Un robot móvil para ejecutar una asignación de trabajo en un entorno físico en el que hay obstáculos estacionarios y no estacionarios, comprendiendo […]

Dispositivo limitador de arranque y máquina herramienta, del 9 de Octubre de 2019, de CITIZEN WATCH CO. LTD.: Dispositivo limitador de arranque que comprende: una unidad de prohibición de arranque configurada para prohibir el arranque de un […]

Robot oruga y plataforma de soporte, del 15 de Mayo de 2019, de THE BOEING COMPANY: Aparato que comprende un sistema de oruga y un robot oruga, comprendiendo el robot oruga: un primer sistema de movimiento configurado para […]

Dispositivo de presión giratorio que permite un control eléctrico y método de control para el mismo, del 17 de Abril de 2019, de Rimscience Co., Ltd: Un dispositivo de presión giratorio controlable eléctricamente, que comprende: un medio de presión giratorio para ser introducido en una estructura […]

Procedimiento y dispositivo para la generación de datos de control para la configuración de un flanco dentado a través de mecanización fresada de una pieza de trabajo en una máquina herramienta, del 7 de Febrero de 2019, de DECKEL MAHO PFRONTEN GMBH: Procedimiento para la generación de datos de control para la configuración de un flanco dentado a través de mecanización fresada de una pieza de trabajo en una máquina […]

Dispositivo de orientación para vehículos de transporte accionados eléctricamente y guiados automáticamente en naves industriales, del 4 de Febrero de 2019, de GRENZEBACH MASCHINENBAU GMBH: Dispositivo de orientación para vehículos de transporte accionados eléctricamente y guiados automáticamente en naves industriales, especialmente los así llamados AGV […]

Procedimiento de ajuste del consumo de energía de dos herramientas durante el mecanizado de extremos de secciones de tubo, del 16 de Enero de 2019, de Rattunde AG: Procedimiento de mecanizado de una sección de perfil largo que tiene una longitud real (L1) y un primer y un segundo extremo (3, 3'), donde […]

MÁQUINA PARA EL MECANIZADO POR CONTROL NUMÉRICO DE PANELES DE MADERA, PLÁSTICO Y MATERIALES SIMILARES, DEL TIPO QUE ES SUSCEPTIBLE DE USAR UN SISTEMA DE TRABAJO ¿NESTING¿, del 28 de Septiembre de 2017, de RIERGE, S.A.: 1. Máquina para el mecanizado por control numérico de paneles de madera, plástico y materiales similares, del tipo que es susceptible de usar […]

Utilizamos cookies para mejorar nuestros servicios y mostrarle publicidad relevante. Si continua navegando, consideramos que acepta su uso. Puede obtener más información aquí. .