DISPOSITIVO POSICIONADOR DE ANILLOS DISTANCIADORES PARA HERRAMIENTAS DE FRESADO O TALADRADO.

Dispositivo posicionador de anillos distanciadores para herramientas de fresado o taladrado.

Se describe un dispositivo posicionador manual de anillos distanciadores que permite la instalación inicial del anillo distanciador en herramientas no anilladas, la corrección de la posición del anillo y la restitución a su posición normalizada según el fabricante del equipo de prototipado rápido. El dispositivo descrito también permite la recuperación de los anillos de herramientas inservibles o agotadas.

Dispositivo posicionador de anillos distanciadores para herramientas de fresado o taladrado

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención tiene su aplicación en el sector del prototipado rápido mecánico ya que permite el ajuste y la recuperación de la posición de los elementos de fijación de las herramientas de taladrado y fresado.

ESTADO DE LA TÉCNICA

En el proceso de fabricación de prototipos de circuitos impresos, grabados (2D, 2.5D y 3D) , joyería, metalistería y procesado de carcasas se utilizan, desde los años noventa, máquinas de control numérico que mediante conexión a un ordenador pueden realizar de manera automática las tareas de taladrado y fresado sobre diferentes materiales.

Las fresas y brocas, herramientas de trabajo de estos sistemas (en adelante, herramientas) , se alojan en un cabezal dotado de un motor rotatorio de alta velocidad que se puede desplazar en un sistema de coordenadas cartesiano (x, y) mediante un conjunto de poleas o tornillos. Además, la altura de trabajo de la herramienta sobre el material (coordenada z) también es variable.

Algunas de estas máquinas de control numérico llevan incorporado un sistema de cambio automático que comprende un dispensador de herramientas y permite llevar a cabo el proceso de fabricación sin interrupciones, y sin requerir la intervención del operario para la sustitución de la herramienta durante el proceso.

Las herramientas utilizadas para todos los trabajos están normalizadas, y suelen tener una espiga de 3 mm de diámetro y una longitud de entre 36 y 38 mm dependiendo de si realizan trabajos de superficie o de penetración del material respectivamente.

Para que las herramientas obtenidas del dispensador se sitúen siempre en la misma posición, dentro del husillo del motor, estas herramientas llevan fijadas unas argollas o anillos rodeando su mango o espiga, en adelante anillos distanciadores, que limitan la profundidad a la que se inserta la herramienta en la boquilla de giro del husillo del cabezal.

Cuando se producen desplazamientos involuntarios de los anillos distanciadores sobre la espiga de la herramienta, normalmente durante el proceso de cambio automático de la herramienta en el dispensador, se producen problemas graves e irreversibles sobre el material de trabajo o la propia herramienta. La posición correcta del anillo distanciador es muy importante para garantizar el éxito del trabajo y la vida de la herramienta, por lo que es necesario llevar hasta la posición correcta el anillo separador según el tipo de herramienta.

Para modificar la posición de los anillos distanciadores existen dispositivos de precisión y elevado coste en el mercado, compuestos de varios ejes roscados que permiten deslizar una horquilla que corrige la posición del anillo distanciador. La precisión de las roscas y el tamaño de las botones de giro manual, ambos usualmente metálicos, y la multitud de elementos móviles implican un elevado coste de fabricación. Además, el funcionamiento de la herramienta permite únicamente el desplazamiento del anillo distanciador, siendo responsabilidad del operador la determinación de la correcta posición del anillo para su uso.

Del mismo modo, una vez acaba la vida útil de la herramienta, sería de gran utilidad poder recuperar el anillo distanciador para su reutilización en el anillado de otras herramientas a las distancias requeridas por la máquina automática.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

El objeto de la presente invención es un dispositivo posicionador manual de anillos distanciadores que permite la instalación inicial del anillo distanciador en herramientas no anilladas, la corrección de la posición del anillo y la restitución a su posición normalizada según el fabricante del equipo de prototipado rápido. También permite la recuperación de los anillos de herramientas inservibles o agotadas.

A diferencia de los dispositivos conocidos, la invención que se propone permite que el usuario reposicione los anillos distanciadores de forma rápida y sin necesidad de conocer las medidas exactas de la posición del anillo separador, o tomar medidas para su reposicionamiento.

El dispositivo propuesto permite realizar la instalación inicial del anillo distanciador y el desplazamiento superior e inferior de éste a lo largo del eje principal o espiga de la herramienta. No requiere elementos adicionales de precisión, disminuye los errores de tolerancia mecánica y permite ser utilizado por un usuario sin cualificación y sin herramientas auxiliares. De igual modo, permite la recuperación del anillo distanciador de herramientas ya anilladas.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Figura 1. Representación esquemática de las partes que forman una herramienta de fresado o taladrado, con su anillo distanciador, así como sus dimensiones más representativas.

Figura 2. Representación esquemática del detalle del proceso de centrado del anillo distanciador en su movimiento de la zona proximal a su posición correcta.

Figura 3. Representación esquemática de las 4 posibles combinaciones de elementos que conforman los usos del dispositivo.

Figura 4. Representación esquemática de la configuración de los diferentes elementos necesarios para el proceso de extracción del anillo distanciador.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

A lo largo de la descripción se entenderá por “extremo distal” de la herramienta al extremo en el que se sitúa su parte cortante y por “extremo proximal” al extremo en el que se sitúa la espiga que queda aprisionada por el mandril o cabezal de la máquina de control numérico.

Se entenderá por “anillo distanciador” a un elemento o pieza con forma de anillo o argolla que, fijado en la espiga o mango de una herramientas de fresado o taladrado, permite que ésta se sitúe siempre en la misma posición dentro del husillo del motor, limitando la profundidad a la que se inserta la herramienta en la boquilla de giro del husillo del cabezal.

El dispositivo de la presente invención comprende:

- Un primer elemento que determinará la posición exacta del anillo espaciador. Este elemento posee una oquedad que puede tener diversas formas, en la que se puede insertar la espiga de la herramienta pero no el anillo distanciador, y se caracteriza porque dicha oquedad tiene una profundidad igual a la distancia desde el extremo proximal de la herramienta hasta la posición en la que debe situarse el anillo distanciador.

Dicha oquedad será preferentemente cilíndrica con un diámetro mayor que el diámetro de la espiga de la herramienta y menor que el diámetro exterior del anillo distanciador.

- Un segundo elemento que se selecciona del grupo compuesto por:

o Un elemento que apoya en el extremo distal de la herramienta, para desplazar el anillo espaciador hacia el extremo distal de la herramienta.

o Un elemento que comprende una oquedad en la que se puede insertar la parte cortante de la herramienta pero no el anillo distanciador, caracterizado porque dicha oquedad tiene una profundidad superior a la distancia entre el extremo distal y el anillo distanciador, para desplazar el anillo espaciador hacia el extremo proximal de la herramienta.

Dicha oquedad será preferentemente cilíndrica con un diámetro mayor que el diámetro de la espiga de la herramienta y menor que el diámetro exterior del anillo distanciador.

- Medios que permiten presionar los extremos de los dos elementos anteriores cuando la herramienta está situada entre ambos, de forma que la presión ejercida consiga el desplazamiento del anillo espaciador a lo largo del eje principal de la herramienta.

Opcionalmente, el dispositivo propuesto comprende además un tercer elemento que comprende un vástago con un diámetro inferior al diámetro de la espiga de la herramienta, de forma que al presionar el extremo del vástago sobre el extremo proximal de la herramienta, permite desplazar ésta a través del anillo para extraerlo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

A lo largo de la descripción se utilizarán las siguientes abreviaturas o variables (Figura 1) que determinan las dimensiones de los elementos que comprende el dispositivo:

• D representa el diámetro de la espiga.

• DC representa el diámetro de la parte cortante de la herramienta.

• DD representa el diámetro mayor o exterior del anillo distanciador.

• L representa la distancia que existe desde el extremo proximal de la herramienta hasta la posición en la que debe situarse el anillo distanciador, AD, según los requerimientos de la máquina de control numérico.

• Len representa...

1. Dispositivo posicionador de anillos distanciadores para herramientas de fresado o taladrado que comprende:

- Un primer elemento posee una oquedad en la que se puede insertar la espiga de la herramienta pero no el anillo distanciador, y se caracteriza porque dicha oquedad tiene una profundidad igual a la distancia desde el extremo proximal de la herramienta hasta la posición en la que debe situarse el anillo distanciador.

- Un segundo elemento que se selecciona del grupo compuesto por:

o Un elemento que apoya en el extremo distal de la herramienta

o Un elemento que comprende una oquedad en la que se puede insertar la parte cortante de la herramienta pero no el anillo distanciador, caracterizado porque dicha oquedad tiene una profundidad superior a la distancia entre el extremo distal y el anillo distanciador

- Medios que permitan presionar los extremos de los dos elementos anteriores cuando la herramienta está situada entre ambos, de forma que la presión ejercida consiga el desplazamiento del anillo espaciador a lo largo del eje principal de la herramienta hasta su posición correcta.

2. Dispositivo posicionador de anillos distanciadores para herramientas de fresado o taladrado que comprende:

- Un primer elemento, A, en el que se introduce la espiga de la herramienta, F, que posee una oquedad, de forma sensiblemente cilíndrica, con diámetro D’ de forma que DD>D’>D y profundidad P, de forma que P = L.

- Un segundo elemento que se selecciona, en función de la corrección necesaria en la posición del anillo distanciador, del grupo formado por los siguientes tipos de elementos:

o Un primer tipo de elementos que apoyan en el extremo distal de la herramienta, para desplazar el anillo espaciador hacia el extremo distal de la herramienta que a su vez se seleccionan de entre dos tipos de elementos en función del diámetro de la parte cortante, DC:

• Elementos, B1, que comprenden una oquedad con forma sensiblemente cilíndrica con diámetro D’ y profundidad P’ de forma que D>D’>DC y P’>LenC.

• Elementos, B2, que comprenden una oquedad con forma sensiblemente cilíndrica con diámetro D’’ y profundidad P’’ de forma que D’’>DC y P’’"

D Len-L-gAD.

o Un segundo tipo de elementos, C, para desplazar el anillo espaciador hacia el extremo trasero de la herramienta que comprenden una oquedad, de forma sensiblemente cilíndrica con un diámetro D’’’ y una profundidad P’’’, de forma que DD>D’’’>D y P’’’ D Len-L-gAD,

- Medios que permiten comprimir el conjunto formado por la herramienta y los dos elementos, de forma que desplazar el anillo distanciador o largo del eje principal de la herramienta para conseguir desplazar dicho anillo distanciador a lo largo del eje principal de la herramienta hasta su posición correcta.

Donde:

• D representa el diámetro de la espiga

• DC representa el diámetro de la parte cortante de la herramienta

• DD representa el diámetro mayor o exterior del anillo distanciador

• L representa la distancia que existe desde el extremo proximal de la herramienta hasta la posición en la que debe situarse el anillo distanciador, AD, según los requerimientos de la máquina de control numérico.

• Len representa la longitud total de la herramienta

• LenC representa la longitud de la parte cortante de la herramienta

• gAD representa el grosor del anillo distanciador

3. Dispositivo posicionador de anillos distanciadores para herramientas de fresado o taladrado según reivindicaciones 1 ó 2 caracterizado porque además comprende un tercer elemento que comprende un vástago con un diámetro inferior al diámetro de la espiga de la herramienta, de forma que al presionar el extremo del vástago sobre el extremo proximal de la herramienta, permite desplazar ésta a través del anillo para extraerlo.