SOPORTE PARA EL MECANIZADO DE CHAPAS Y OTROS ELEMENTOS DE REDUCIDO ESPESOR.

Soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor,

del tipo de los utilizados especialmente en la industria aeronáutica, que comprende un respaldo adaptable a la forma del elemento a mecanizar, formado por una capa base semiflexible no porosa e impermeable al aire sobre la que se haya dispuesta una capa porosa y permeable al aire, sobre la cual a su vez se coloca el elemento a mecanizar, siendo soportado todo el conjunto por una pluralidad de actuadores de altura variable y terminados superiormente en una copa de vacío del tipo de rótula autorregulable, disponiendo el conjunto de dos circuitos de vacío separados con diferentes características.

La invención que se presenta aporta las principales ventajas de permitir la fijación segura y sin vibraciones durante el mecanizado indistintamente de planchas planas o curvas, tanto de materiales férricos como no férricos, tal y como el aluminio o plásticos.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201031745.

Solicitante: LOXIN 2002, S.L..

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: NAVARRA.

Inventor/es: BAIGORRI HERMOSO, JULIAN, AGUIRRE ARTIEDA,JOSE MARIA.

Fecha de Solicitud: 26 de Noviembre de 2010.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 16 de Enero de 2012.

Clasificación PCT:

  • B23Q1/03 SECCION B — 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 1/00 Elementos componentes de la estructura general de un tipo de máquina, y más especialmente los elementos fijos más grandes (B23Q 37/00 tiene prioridad). › Soportes fijos de herramientas o piezas (B23Q 1/70 tiene prioridad; mesas auxiliares B23Q 1/74; contrapuntos B23B 23/00).
  • B25B11/00 B […] › B25 HERRAMIENTAS MANUALES; HERRAMIENTAS DE MOTOR PORTATILES; MANGOS PARA UTENSILIOS MANUALES; UTILLAJE DE TALLER; MANIPULADORES.B25B HERRAMIENTAS O UTILLAJE DE BANCO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR, PARA FIJAR, UNIR, DESENGANCHAR O MANTENER.Portapiezas o dispositivos de posicionar no cubiertos por los grupos B25B 1/00 - B25B 9/00, p. ej. portapiezas magnéticos, portapiezas que utilizan el vacío (para mantener o posicionar las piezas a soldar, soldar sin fusión o cortar por calentamiento localizado B23K 37/04; especialmente adaptados a las máquinas-herramientas B23Q 3/00).
SOPORTE PARA EL MECANIZADO DE CHAPAS Y OTROS ELEMENTOS DE REDUCIDO ESPESOR.

Fragmento de la descripción:

Soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor. La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a un soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor, entendiendo como reducido espesor algunos milímetros, preferentemente entre 2 y 5mm, del tipo de los utilizados del tipo de los utilizados especialmente en la industria aeronáutica, que comprende un respaldo adaptable a la forma del elemento a mecanizar, formado por una capa base semiflexible no porosa e impermeable al aire sobre la que se haya dispuesta una capa porosa y permeable al aire, sobre la cual a su vez se coloca el elemento a mecanizar, siendo soportado todo el conjunto por una pluralidad de actuadores de altura variable y terminados superiormente en una copa de vacío del tipo de rótula autorregulable, disponiendo el conjunto de dos circuitos de vacío separados con diferentes características. En la actualidad son ampliamente conocidos múltiples y variados tipos de soportes para elementos a mecanizar. En el caso de elementos con suficiente grueso se suelen utilizar mordazas, vidas u otras fijaciones similares, pero en el caso de elementos de reducido espesor, como es el caso de planchas o chapas metálicas no es posible, por lo que, en el caso de materiales férricos se realiza la fijación por métodos electro magnéticos, o bien en el caso de materiales no férricos, como por ejemplo el aluminio, fibra de carbono, etc, se suelen utilizar mesas de actuadores dotados de copas de vacío. Un ejemplo de esta última técnica podemos encontrarlo por ejemplo descrito en la Patente ES 2258893 Sistema de sujeción para mecanizado de paneles de reducido grosor, pero presenta el inconveniente de que se originan muchas vibraciones en la plancha durante el mecanizado, debido a su naturaleza laminar, que limitan enormemente la precisión en la operación, haciéndolo únicamente útil para trabajos de corte y mecanizado de baja precisión. También son conocidos otros sistemas, como el descrito en la Patente, ES 2277698 Sistema para el mecanizado de paneles laminares, que utiliza un conjunto de herramienta de mecanizado y sufridera en posición opuesta que se desplaza a lo largo y ancho del panel laminar, pero adolece del mismo problema de vibraciones, lo cual no es apropiado para trabajos de precisión. En algunas industrias, sin embargo, es preciso realizar mecanizados de precisión en planchas metálicas. Un ejemplo de ello es la industria aeronáutica, en la que las planchas curvadas que conforman el fuselaje son rebajadas en su espesor, en algunas zonas localizadas, para reducir el peso de dicho elemento, ya que la ligereza es fundamental en dichos elementos. En la actualidad este rebaje se realiza de forma química, apantanando las zonas a proteger y sumergiendo las planchas en cubas de ácido que atacan lentamente el espesor del material en las zonas expuestas hasta el grado necesario. Este procedimiento presenta el inconveniente de su lentitud, varias horas, del volumen de las cubas necesarias para aplicarlo, y de la enorme toxicidad y peligrosidad implicada, además del problema subsecuente del problema de reciclado de los restos y posibles contaminaciones. Se han realizado intentos de realizar estos rebajes mediante fresado, pero la precisión necesaria en la 2 ES 2 354 793 A1 2 profundidad no ha permitido utilizar ninguno de los dispositivos conocidos anteriormente citados, ya que las vibraciones de las chapas y planchas no permiten su fresado en profundidad. Para solventar la problemática existente en la actualidad en acerca de la fijación de planchas para su mecanizado, eliminando las vibraciones y permitiendo así el rebaje por fresado con la suficiente precisión, se ha ideado el soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor objeto de la presente invención, el cual comprende un respaldo adaptable a la forma del elemento a mecanizar, formado por una capa base no porosa e impermeable al aire sobre la que se haya dispuesta una capa porosa y permeable al aire, sobre la cual a su vez se coloca el elemento a mecanizar. La capa base debe tener la suficiente flexibilidad para poderse adaptar a la posible curvatura de dicho elemento a mecanizar. La capa porosa estará formada preferentemente por una pluralidad de fibras, con la necesaria resistencia, a modo de cepillo, distribuidas con una gran densidad y fijas por un extremo a la capa base. En la capa base se encuentran dispuestas una pluralidad de aberturas asociadas a unos conductos a través de los que se realiza el vacío que fija el elemento a mecanizar sobre la capa porosa y permeable al aire, para la realización del vacío. El respaldo adaptable reposa a su vez sobre una pluralidad de actuadores de altura variable y terminados superiormente en una copa de vacío del tipo de rótula autorregulable. Está previsto que existan dos circuitos de vacío separados con diferentes características, uno para realizar el vacío en el interior del respaldo adaptable, y otro para realizar el vacío en las copas de vacío. Este soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor que se presenta aporta múltiples ventajas sobre los sistemas disponibles en la actualidad siendo la más importante que permite la fijación segura y sin vibraciones durante el mecanizado tanto de planchas de materiales férricos, como hierro o acero, como de materiales no férricos, tal y como el aluminio o plásticos. Otra importante ventaja es que permite el mecanizado tanto de planchas planas como de planchas curvadas. Es importante destacar la especial aplicación en la industria aeronáutica al posibilitar el fresado de reducción de espesor en algunas zonas, tal y como se utilizada habitualmente para aligerar el peso de las planchas que conforman el fuselaje de las aeronaves, eliminando los problemas existentes relativos al ataque con ácido de las planchas y permitiendo un proceso más rápido, limpio y económico, a la par que se elimina la contaminación producida por los residuos. Otra ventaja de la presente invención es su gran versatilidad, ya que por sus características puede fácil y económicamente adaptarse a cualquier tamaño de plancha a mecanizar. Para comprender mejor el objeto de la presente invención, en el plano anexo se ha representado una realización práctica preferencial de un soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor. En dicho plano la figura -1- muestra una vista de perfil, con un detalle de la terminación lateral. La figura -2- muestra una vista detallada de perfil de una parte del soporte. La figura -3- muestra una vista detallada del respaldo adaptable. 3 El soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor objeto de la presente invención, comprende básicamente, como puede apreciarse en el plano anexo, un respaldo adaptable (1) a la forma del elemento a mecanizar, formado por una capa base (2) no porosa e impermeable al aire sobre la que se haya dispuesta una capa porosa (3) y permeable al aire, sobre la cual a su vez se coloca el elemento a mecanizar (4). La capa base (2) debe tener la suficiente flexibilidad para poderse adaptar a la posible curvatura de dicho elemento a mecanizar (4). En la capa base (2) se encuentran dispuestas una pluralidad de aberturas (5) asociadas a unos conductos (6) para la realización del vacío. El respaldo adaptable (1) reposa a su vez sobre una pluralidad de actuadores (7) de altura variable y terminados superiormente en una copa de vacío (8) con rótula autorregulable. La capa porosa (3) está constituida preferentemente por una pluralidad de elementos semirígidos (10) de reducida sección, o fibras, insertos por su extremo inferior en la capa base (3) a modo de cepillo, y distribuidos con una gran densidad. A lo largo de toda la periferia de la capa base (2) se encuentra dispuesta una junta elástica (9) no porosa e impermeable al aire, a modo de cierre periférico, realizada preferentemente en goma o bien mediante una pasta sellante. El vacío generado en la capa porosa (3) del respaldo adaptable (1) mediante los conductos (6) es independientes y diferente del vacío utilizado en las copas de vacío (8) de los actuadores (7), ya que los conductos (6) para la realización del vacío están asociados a una bomba de vacío de alto caudal con depresión reducida (11), mientras que las copas de vacío (8) de los actuadores (7) están asociadas a una bomba de vacío de bajo caudal con alta depresión (12). ES 2 354 793 A1 4 Este soporte para el mecanizado utiliza un procedimiento característico de operación, que comprende una primera fase de fijación del respaldo adaptable (1) al elemento a mecanizar (4) seguida de una segunda fase de fijación del conjunto del respaldo adaptable (1) y el elemento a mecanizar (4) sobre los actuadores (7), prosiguiendo con una tercera fase de mecanización...

 


Reivindicaciones:

1. Soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor caracterizado porque comprende un respaldo adaptable (1) a la forma del elemento a mecanizar, formado por una capa base (2) semiflexible, no porosa e impermeable al aire sobre la que se haya dispuesta una capa porosa (3) y permeable al aire, sobre la cual a su vez se coloca el elemento a mecanizar (4), disponiendo en la capa base (2) de una pluralidad de aberturas (5) asociadas a unos conductos (6) para la realización del vacío, reposando el respaldo adaptable (1) sobre una pluralidad de actuadores (7) de altura variable y terminados superiormente en una copa de vacío (8) con rótula autorregulable, utilizando un doble circuito de vacío para los conductos (6) y para las copas de vacío (8). 2. Soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor, según la anterior reivindicación, caracterizado porque la capa porosa (3) está constituida por una pluralidad de elementos semirígidos (10) de reducida sección, o fibras, insertos por su extremo inferior en la capa base (3) a modo de cepillo, y distribuidos con una gran densidad. 3. Soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque a lo largo de toda la periferia de la capa base (2) se encuentra dispuesta una junta elástica (9) no porosa e impermeable al aire, a modo de cierre periférico. 4. Soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el vacío generado en la capa porosa (3) del respaldo adaptable (1) mediante los conductos (6) es independiente y diferente del vacío utilizado en las copas de vacío (8) de los actuadores (7). 5. Soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor, según la reivindicación 4, caracterizado porque los conductos (6) para la realización del vacío están asociados a una bomba de vacío de alto caudal con depresión reducida (11). 6. Soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor, según la reivindicación 4, caracterizado porque las copas de vacío (8) de los actuadores (7) están asociadas a una bomba de vacío de bajo caudal con alta depresión (12). 7. Procedimiento de operación de un soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reduci- 4 ES 2 354 793 A1 6 do espesor descrito en cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque comprende una primera fase de fijación del respaldo adaptable (1) al elemento a mecanizar (4) seguida de una segunda fase de fijación del conjunto del respaldo adaptable (1) y el elemento a mecanizar (4) sobre los actuadores (7), prosiguiendo con una tercera fase de mecanización del elemento a mecanizar (4) y finalizando con una cuarta fase de liberación del respaldo adaptable (1) y del elemento a mecanizar (4). 8. Procedimiento de operación de un soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor, según la reivindicación 7, caracterizado porque la primera fase de fijación del respaldo adaptable (1) al elemento a mecanizar (4) se realiza mediante la realización del vacío mediante la activación de la bomba de vacío de alto caudal con depresión reducida (11) a través de los conductos (6), quedando el elemento a mecanizar (4) firmemente soportado sobre la capa porosa (3). 9. Procedimiento de operación de un soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor, según la reivindicación 7, caracterizado porque la segunda fase de fijación del conjunto del respaldo adaptable (1) y el elemento a mecanizar (4), sujetos entre ellos previamente mediante vacío, sobre los actuadores (7) se realiza mediante la activación de la bomba de vacío de bajo caudal con alta depresión (12) asociada a las copas de vacío (8) de los actuadores (7). 10. Procedimiento de operación de un soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor, según la reivindicación 7, caracterizado porque la cuarta fase de liberación del respaldo adaptable (1) y del elemento a mecanizar (4) se realiza mediante la desactivación de la bomba de vacío de bajo caudal con alta depresión (12) y la bomba de vacío de alto caudal con depresión reducida (11). 11. Uso del soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor descrito en cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque los elementos de reducido espesor son planchas metálicas, tanto planas como curvadas, utilizadas en la industria aeronáutica. 12. Uso del soporte para el mecanizado de chapas y otros elementos de reducido espesor, según la reivindicación 11, caracterizado porque las planchas metálicas forman parte del fuselaje de las aeronaves. ES 2 354 793 A1 6 ES 2 354 793 A1 ES 2 354 793 A1 7 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA

 

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