DISPOSITIVO DE SOPORTE PARA SUJETAR PIEZAS DE TRABAJO.

Dispositivo de soporte para sujetar piezas de trabajo, en condiciones de moverse verticalmente en una dirección predeterminada (D) y,

de este modo, adaptable a la forma de una pieza de trabajo, que comprende:

- un vástago (5) alineado a lo largo de un primer eje central (A1) que se extiende paralelo a la dirección predeterminada (D);

- un cabezal (6) vinculado a una extremidad superior del vástago (5), que incorpora un mecanismo de fijación (7) alineado a lo largo de un segundo eje central (A2) y que sirve para sujetar la pieza de trabajo, el mecanismo de fijación (7) estando en condiciones de efectuar un movimiento angular con respecto al vástago (5) alrededor del primer y del segundo eje (R1 y R2) de rotación, durante el cual uno del primer y del segundo eje (R1 y R2) de rotación se mantiene ortogonal con respecto al primer eje central (A1) del vástago (5) y el restante primer o segundo eje (R1, R2) de rotación se mantiene ortogonal con respecto al segundo eje central (A2) del mecanismo de fijación (7), el cabezal (6) comprendiendo una parte fija (8) asociada rígidamente con el vástago (5), y un elemento oscilante (9) intercalado entre la parte fija (8) del cabezal (6) y el mecanismo de fijación (7), el elemento oscilante (9) estando instalado con libertad de rotación en la parte fija (8) del cabezal (6) y, por ende, en condiciones de efectuar un movimiento angular alrededor del primer eje (R1) de rotación, el dispositivo, además, comprendiendo primeros medios de resorte (39) que contrarrestan el movimiento angular del elemento oscilante (9) alrededor del primer eje (R1) de rotación y segundos medios de resorte (44) que contrarrestan el movimiento angular del elemento oscilante (9) alrededor del segundo eje (R2) de rotación; caracterizado por el hecho que dichos primeros medios de resorte (39) comprenden dos balancines (33 y 34), dispuestos en una ménsula (10) de la parte fija (8) e instalados concéntricos con el primer eje (R1) de rotación, que presentan respectivos brazos inferiores (33a, 34a) y brazos superiores (33b, 34b); un 20 resorte helicoidal (35) con extremidades fijadas, respectivamente, al brazo inferior (33a, 34a) de cada balancín (33, 34);

el brazo superior (33b, 34b) de cada balancín (33, 34) estando dispuesto de modo de toparse contra un respectivo perno (37) que sobresale de un correspondiente lado (9b) del elemento oscilante (9).

Dispositivo de soporte para sujetar piezas de trabajo.

La presente invención se refiere a un dispositivo de soporte para sujetar piezas de trabajo.

En particular, la presente invención se refiere a un dispositivo instalado en un equipo proyectado para sujetar piezas de material laminado tanto curvas como planas, típicamente chapas de carrocería, paneles de fuselaje o similares, durante las operaciones de maquinado a efectuar sobre esas mismas piezas.

En sectores como, por ejemplo, de la industria aerospacial y de construcción naval, muy a menudo deben llevarse a cabo ciclos de maquinado sobre piezas de dimensiones considerables y cuya geometría es curva o irregular, lo cual complica notablemente la manipulación de dichos ítems y vuelve muy dificultoso hacer que la pieza de trabajo quede firme durante las operaciones de maquinado.

Para optimizar el emplazamiento de esos grandes ítems, las instalaciones típicas pertenecientes a la técnica conocida emplean un portal o bastidor rígido donde está dispuesta una unidad mediante la cual viene maquinada la pieza de trabajo. La pieza de trabajo viene colocada debajo del bastidor y, para lograr un emplazamiento estable, tales instalaciones comprenden una pluralidad de columnas, cada una de ellas provistas en su extremidad superior libre de un dispositivo de soporte, al cual es posible fijar con seguridad las partes a maquinar; esto asegura mantener las distancias de maquinado con precisión y, además, que las herramientas de maquinado vengan contrarrestadas por una fuerza de reacción apropiadamente vigorosa.

Las columnas de soporte pueden moverse en línea vertical, de modo de adaptarse a las distintas alturas que pueden presentar las diferentes partes de la pieza de trabajo debido a su geometría curva.

Además, el perfil curvo o, de todos modos, irregular de la pieza de trabajo impone que los dispositivos de soporte dispuestos en las columnas deban poder adaptarse al ángulo de inclinación presentado por la pieza de trabajo en correspondencia del punto de vinculación con cada dispositivo.

Generalmente, los dispositivos de soporte convencionales comprenden un elemento aspirante, típicamente una ventosa, y una estructura de rótula esférica en la cual está colocado el elemento aspirante.

A título ejemplificador, la patente de invención EP 69.230 da a conocer un dispositivo de emplazamiento y sujeción que comprende una cámara de pleno con la forma de una cápsula esférica, circundada en su parte superior por un anillo de hermeticidad ubicado de modo de vincularse entrando en contacto con la pieza de trabajo.

Durante la etapa de emplazamiento, en la cámara semiesférica del elemento aspirante se genera una sobrepresión con lo cual el transporte de la pieza de trabajo se efectúa sobre un cojín de aire y, por ende, puede ser maniobrada mientras flota substancialmente sin rozamiento.

La cápsula esférica está dispuesta apoyada sobre una copa, también ésta de geometría esencialmente esférica, y puede ser movida de ángulos predeterminados con respecto a esta misma copa de modo de adaptarse al ángulo de inclinación de la pieza de trabajo soportada.

Existen muchas otras soluciones para dichos dispositivos de soporte, que comprenden elementos de configuración esférica o, de todos modos, que pueden ser colocados por medio de un mecanismo del tipo junta de rótula esférica.

Otros ejemplos de dispositivos de soporte para sujetar piezas de trabajo con geometría curva o irregular pueden hallarse tanto en el documento EP-A-0.596.189 como en el documento DD 272.450 A1. En particular, el primer documento se refiere a una pinza por vacío para soportar y sujetar piezas de trabajo de manera adecuada para su maquinado que tiene un émbolo de elevación ajustable verticalmente en el cual está dispuesta una parte de cabeza con una ventosa colocada de manera articulada y accionada mediante vacío. Para aumentar el intervalo de rotación y la movilidad de la ventosa, la parte de cabeza del émbolo de elevación está conectada a una parte extensible de la ventosa a través de una junta universal, en la cual la disposición de la junta universal preferentemente es empotrada mediante un manguito elásticamente flexible fijado firmemente a la parte superior y a la parte extensible, y la ventosa puede ser accionada por vacío o aire comprimido a través del espacio interno del manguito. El segundo documento se refiere a un dispositivo de soporte que comprende un cabezal que sirve para sujetar la pieza de trabajo y en condiciones de efectuar un movimiento angular alrededor de por lo menos un eje de rotación.

Las soluciones en cuestión han demostrado ser eficaces hasta un cierto grado, pero no carecen de inconvenientes.

Un primer inconveniente está dado por el hecho que durante las operaciones de maquinado no sólo pueden depositarse con facilidad virutas y polvo sobre las juntas de rótula sino también penetrar en estas últimas. Esta situación puede llegar a impedir el movimiento de los elementos que componen los dispositivos de soporte e incluso, en el peor de los casos, puede provocar su atascamiento, con un claro perjuicio en términos de duración y precisión de las operaciones de maquinado que deben llevarse a cabo.

Para soslayar los inconvenientes antes mencionados, y asegurar que el polvo y los fragmentos de maquinado no perjudiquen la eficacia de las juntas de rótula, deben llevarse a cabo largas y esmeradas tareas de limpieza entre un ciclo de maquinado y el siguiente, o incluso durante las mismas operaciones de maquinado.

Otro inconveniente relacionado con el uso de las juntas de rótula en dispositivos de soporte del tipo en cuestión es el del reducido ángulo de maniobra permitido a las partes componentes de la junta y, por lo tanto, a la ventosa que se vincula directamente con la pieza de trabajo.

En aras de lo anterior, la patente de invención EP 507.033, por ejemplo, da a conocer un dispositivo que comprende una junta de rótula donde puede alojarse una cápsula intermedia apta para aumentar el ángulo de inclinación.

Si bien, por un lado, el agregado de una cápsula esférica intermedia representa un hecho positivo puesto que le proporciona a la ventosa una mayor libertad de movimiento angular, por otro lado también implica aumentar las áreas de la junta expuestas al riesgo de penetración por parte de virutas, polvo o fragmentos de maquinado, tal como se ha mencionado arriba.

De conformidad con lo anterior, el objetivo de la presente invención es el de proporcionar un dispositivo de soporte para sujetar piezas de trabajo que no exhiba los inconvenientes mencionados arriba y, además, que sea práctico y eficaz durante su utilización.

El objetivo manifestado se logra de conformidad con la presente invención mediante un dispositivo de soporte para sujetar piezas de trabajo, cuyos aspectos caracterizadores son los expresados en la reivindicación 1 y en otras reivindicaciones dependientes, directa o indirectamente, de la reivindicación 1.

Ahora se describirá la presente invención detalladamente, a título ejemplificador, haciendo referencia a los dibujos anexos, en los cuales:

- la figura 1 muestra una parte del equipo que comprende una pluralidad de dispositivos de soporte según la presente invención, exhibida en perspectiva desde arriba;

- la figura 2 muestra una parte de un dispositivo de soporte según la presente invención, exhibida en perspectiva desde arriba;

- la figura 3 muestra el dispositivo de la figura 2 desde arriba, en una vista esquemática en planta;

- la figura 4 es una vista lateral del dispositivo de la figura 3, que muestra el corte transversal según la línea IV-IV;

- la figura 5 es una vista lateral del dispositivo de la figura 3, que muestra el corte transversal según la línea V-V;

- las figuras 6 y 7 son vistas laterales de corte transversal que muestran una ejecución alternativa (que no forma parte de la presente invención) del dispositivo de soporte de las figuras de 2 a 5, ilustrado según dos configuraciones operativas diferentes;

- la figura 8 muestra el dispositivo de las figuras 6 y 7, ilustrado en perspectiva desde arriba y ocupando una configuración espacial diferente.

Con referencia a la figura 1, el número 1 denota una parte, en su conjunto, del equipo sobre el cual soportar piezas de trabajo (no exhibidas) para su maquinado.

No obstante no haber sido ilustradas, las piezas de trabajo para las cuales es ideal utilizar... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de soporte para sujetar piezas de trabajo, en condiciones de moverse verticalmente en una dirección predeterminada (D) y, de este modo, adaptable a la forma de una pieza de trabajo, que comprende:

- un vástago (5) alineado a lo largo de un primer eje central (A1) que se extiende paralelo a la dirección predeterminada (D) ;

- un cabezal (6) vinculado a una extremidad superior del vástago (5) , que incorpora un mecanismo de fijación (7) alineado a lo largo de un segundo eje central (A2) y que sirve para sujetar la pieza de trabajo,

el mecanismo de fijación (7) estando en condiciones de efectuar un movimiento angular con respecto al vástago (5) alrededor del primer y del segundo eje (R1 y R2) de rotación, durante el cual uno del primer y del segundo eje (R1 y R2) de rotación se mantiene ortogonal con respecto al primer eje central (A1) del vástago (5) y el restante primer o segundo eje (R1, R2) de rotación se mantiene ortogonal con respecto al segundo eje central (A2) del mecanismo de fijación (7) , el cabezal (6) comprendiendo una parte fija (8) asociada rígidamente con el vástago (5) , y un elemento oscilante (9) intercalado entre la parte fija (8) del cabezal (6) y el mecanismo de fijación (7) , el elemento oscilante (9) estando instalado con libertad de rotación en la parte fija (8) del cabezal (6) y, por ende, en condiciones de efectuar un movimiento angular alrededor del primer eje (R1) de rotación, el dispositivo, además, comprendiendo primeros medios de resorte (39) que contrarrestan el movimiento angular del elemento oscilante (9) alrededor del primer eje (R1) de rotación y segundos medios de resorte (44) que contrarrestan el movimiento angular del elemento oscilante (9) alrededor del segundo eje (R2) de rotación; caracterizado por el hecho que dichos primeros medios de resorte (39) comprenden dos balancines (33 y 34) , dispuestos en una ménsula (10) de la parte fija (8) e instalados concéntricos con el primer eje (R1) de rotación, que presentan respectivos brazos inferiores (33a, 34a) y brazos superiores (33b, 34b) ; un resorte helicoidal (35) con extremidades fijadas, respectivamente, al brazo inferior (33a, 34a) de cada balancín (33, 34) ; el brazo superior (33b, 34b) de cada balancín (33, 34) estando dispuesto de modo de toparse contra un respectivo perno (37) que sobresale de un correspondiente lado (9b) del elemento oscilante (9) .

2. Dispositivo según la reivindicación 1, donde dichos segundos medios de resorte (44) comprenden dos palancas (40 y 41) dispuestas en el elemento oscilante (9) y giratorias sobre un fulcro común que coincide con el segundo eje (R2) de rotación; un resorte helicoidal (42) con extremidades fijadas, respectivamente, a cada balancín (33, 34) y dispuestas de modo de topar contra vértices opuestos de una placa fija (43) voladizas desde un cuerpo central (14) del elemento de fijación (7) .

3. Dispositivo según la reivindicación 1, donde el primer y el segundo eje (R1 y R2) de rotación son ortogonales entre sí.

4. Dispositivo según la reivindicación 1, donde el mecanismo de fijación (7) está instalado con libertad de oscilación en el elemento oscilante (9) y, por ende, en condiciones de efectuar un movimiento angular alrededor del segundo eje (R2) de rotación.

5. Equipo para soportar piezas de trabajo, que se compone en particular de láminas metálicas o de plástico, caracterizado por el hecho que comprende una pluralidad de dispositivos de soporte (3) según las reivindicaciones de 1 a 4.