Instalación de mecanización para la mecanización de una pieza de trabajo.

Instalación de mecanización para la mecanización de una pieza de trabajo,

en la que en una unidad demecanización (2) está retenida una herramienta de mecanización (2a) alojada de forma giratoria, y la herramienta demecanización (2a) puede ser alineada con su eje de giro (X) con respecto a la superficie de la pieza de trabajo amecanizar, de manera que el eje de giro (X) coincide con la perpendicular geométrica (N) en el punto demecanización de la superficie de la pieza de trabajo, que comprende

- una placa de presión (6) alojada sobre una instalación de cojinete (4) de forma libremente móvil en la instalación demecanización, en la que tanto la instalación de cojinete (4) como también la placa de presión (6) presentan,respectivamente, un orificio de paso (4a; 6a) para la herramienta de mecanización (2a), y

- una instalación de medición (8) para la detección de una desviación entre el eje de giro (X) y la perpendicular de lasuperficie (N) en el punto de mecanización a través de la alineación de la placa de presión (6) en la superficie de lapieza de trabajo en la zona del punto de mecanización, caracterizada porque

- la instalación de cojinete (4) presenta un cuerpo de cojinete (40b), que presenta al menos una zona superficialesférica y un soporte de cojinete (40a) que rodea el cuerpo de cojinete (40b) en unión positiva en las zonassuperficiales esféricas.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/000144.

Solicitante: ThyssenKrupp System Engineering GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: WEIPERTSTRASSE 37 74076 HEILBRONN ALEMANIA.

Inventor/es: CORNELIUS, PETER, KAISER, STEFAN, HAHN, THOMAS, SCHULTZ,MICHAEL, EISNER,MATTHIAS, KASPER,HELMUT, KLINK,ARTUR, KLOS,MICHAEL, OLAINECK,CHRISTOPH.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B23Q1/32 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). › Movimiento relativo debido a la cooperación de superficies esféricas, p.ej. articulación de rótula.
  • B23Q1/54 B23Q 1/00 […] › con sólo dos pares de rotación.
  • B23Q17/22 B23Q […] › B23Q 17/00 Dispositivos para indicar o medir sobre las máquinas herramientas (para el control automático o la regulación del movimiento de avance, de la velocidad de corte o de la posición de la herramienta o de la pieza B23Q 15/00). › para indicar o medir la posición existente o deseada de la herramienta o la pieza de trabajo.
  • B23Q3/06 B23Q […] › B23Q 3/00 Dispositivos que permiten mantener, soportar o posicionar las piezas o las herramientas, pudiendo normalmente ser desmontados estos dispositivos de la máquina (mesas de trabajo u otras piezas, p. ej. platos, que no incorporan de forma habitual los medios para sujetar la pieza B23Q 1/00; control automático de la posición B23Q 15/00; cabezas portaherramientas rotativas para máquinas de tornear B23B 3/24, B23B 3/26; porta-herramientas sin accionamiento B23B 29/00; características generales de las torretas B23B 29/24; herramientas o útiles de banco para fijar, unir, desenganchar o mantener B25B). › Medios de fijación de la pieza.

PDF original: ES-2400417_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Instalación de mecanización para la mecanización de una pieza de trabajo La invención se refiere a una instalación de mecanización para la mecanización de una pieza de trabajo (especialmente de una pieza de trabajo fijada en una instalación de soporte, como un bastidor de fijación o similar, durante el tiempo de la mecanización) . Con ventaja, la instalación de mecanización está configurada como instalación de perforación al menos parcialmente automática, que se puede alinear con su herramienta de perforación (de forma automática) ortogonalmente a un punto superficial sobre la superficie de la pieza de trabajo a mecanizar, para poder taladrar y/o avellanar taladros, cuyo eje del taladro coincide con la perpendicular de la superficie en el punto medio del taladro sobre la superficie de mecanización (perforación de taladros ortogonales) . A tal fin, la instalación de mecanización presenta en el lado de la cabeza una placa de presión de apriete (placa de presión) alojada móvil libremente sobre una instalación de cojinete y acoplada con una instalación de medición, en la que se puede detectar una desviación de la posición de la misma condicionada a través de un basculamiento de la placa de presión (la placa de presión es basculante o bien pivotable sobre 360º alrededor del eje de giro de la herramienta de mecanización sobre todos los puntos) -en particular partiendo de una posición central, en la que el eje central, que se extiende como perpendicular de la superficie de la placa de presión, de un orificio pasante de la placa de presión y el eje de giro de la herramienta de mecanización coinciden.

Ya se conoce un dispositivo de este tipo a partir de la publicación de patente US 5.848.859. En esta publicación se describe una herramienta taladradora, que presenta de la misma manera una máquina taladradora alojada en una carcasa de máquina taladradora, en cuyo extremo del lado de la cabeza está configurada una pata de presión de apriete, que presenta en el lado del cojinete una superficie de cojinete (esférica) en forma de segmento circular vista en la sección transversal, que colabora con una superficie (esférica) correspondiente con ella en la carcasa de la máquina taladradora. En este caso, la pata de presión de apriete está retenida por medio de muelles de retención individuales pretensada frente a la carcasa de máquina taladradora en una posición de partida definida contra la superficie de cojinete esférica en la carcasa de la máquina taladradora. Se detecta un basculamiento de la pata de presión de apriete a través de una pluralidad de registradores de medición del recorrido lineales dispuestos lateralmente, de manera que en el caso de un basculamiento de la pata de presión de apriete, una instalación de control para un brazo de robot que lleva la instalación de perforación provoca un control del brazo de robot, de tal manera que tiene lugar una alineación ortogonal de la herramienta taladradora con respecto a la superficie a taladrar. En esta instalación de perforación se aspiran las virutas de perforación generadas durante el proceso de perforación en la zona delantera de la pata de presión de apriete inmediatamente adyacente al taladro propiamente dicho.

La presente invención tiene el cometido de indicar una instalación de mecanización del tipo indicado al principio, que evita los inconvenientes descritos anteriormente. En particular, a través de la instalación de mecanización de acuerdo con la invención debe asegurarse un posicionamiento / alineación más exactos o bien más fiables de la herramienta de mecanización.

De acuerdo con la invención, este cometido se soluciona por medio de la totalidad de las características de la reivindicación 1. Los desarrollos ventajosos de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes. De acuerdo con la presente invención, se propone configurar la instalación de cojinete, sobre la que está alojada la placa de presión libremente móvil en la instalación de mecanización, como articulación esférica o bien como cojinete de articulación esférica. Con ventaja, el cojinete de articulación esférica está realizado encapsulado, de tal manera que las virutas de perforación o similares no se pueden mover en la zona del lugar del cojinete entre componentes del cojinete que colaboran. Por lo demás, a través del alojamiento de articulación esférica, que presenta al menos un cuerpo de cojinete que presenta una zona de superficie esférica, y un soporte de cojinete que rodea en unión positiva el cuerpo de cojinete en las zonas de superficies esféricas, se garantiza un soporte de fijación libre de fuerza de la placa de presión, en el que no inciden acumuladores de fuerza en la placa de presión para alinearla en un estado no cargado en una posición predeterminada (como la posición central) o bien para mantenerla en ésta. A través del soporte de cojinete circundante en unión positiva se garantiza, además, que el cuerpo de cojinete no se pueda desplazar fuera del soporte de cojinete tampoco en el caso de que aparezcan fuerzas de tracción o fuerzas de compresión en la placa de presión y de esta manera no se pueden producir errores de medición resultantes de ello. También a través del tipo de alojamiento se evita eficazmente una actuación de fuerza no deseada sobre el registrador de medición que incide en la placa de presión. La instalación de cojinete puede estar formada, por ejemplo, por un cojinete articulado, dado el caso, ligeramente modificado del tipo SC.., SSCP.., o similar de la Firma Hirschmann (Catálogo GD 1905 “Hochleistungs-Gelenkköpfe und Gelenklager”, páginas 19, 20) . La alineación de la placa de presión alojada en cojinete de bolas, que se alinea en el caso de presión de apriete en la pieza de trabajo a mecanizar de acuerdo con la superficie de la pieza de trabajo con relación a ésta, es detectada en particular a través de al menos tres, con preferencia cuatro mediciones de la distancia. En este caso, se puede realizar una medición de la distancia basada en contacto por medio de registradores mecánicos de medición o sin contacto, en particular por vía óptica. En el caso de una determinación de la posición sin contacto se pueden disponer tres o cuatro sensores, distribuidos especialmente en la periferia de una manera uniforme alrededor de un orificio de paso de la herramienta de la placa de presión. Pero de manera alternativa la detección de la posición se puede realizar también a través de un solo sensor, por medio del cual se miden entonces de forma sucesiva los tres o cuatro puntos de medición diferentes. A tal fin, el sensor está alojado en particular de forma libremente móvil. La instalación de medición o bien el sensor de medición están integrados en la instalación de mecanización de tal forma que en el caso de una alineación ortogonal de la placa de presión, que se apoya en el punto de mecanización en la superficie de la pieza de trabajo, en el caso de tres mediciones de la distancia, todos los valores de medición son iguales, y en el caso de cuatro mediciones de la distancia al menos los valores de medición de dos sensores de medición opuestos respectivos son iguales.

En una forma de realización especialmente preferida de la invención, la unidad de mecanización de la instalación de mecanización está configurada como unidad de perforación con un husillo de perforación para el alojamiento de una 10 herramienta taladradora. Para garantizar un apoyo en posición exacta de la placa de presión en cualquier momento también durante el funcionamiento (o bien durante la mecanización por arranque de virutas) , la instalación de mecanización presenta en la zona alejada de la placa de presión – vista en la dirección de avance de la herramienta de mecanización delante de la articulación esférica – un dispositivo de aspiración dispuesto lateralmente parta la aspiración de viruta y/o líquido lubricante o bien líquido refrigerante. A través de tal disposición del dispositivo de aspiración, el alojamiento de la placa de presión permanece no influenciado por influencias de fuerzas adicionales.

No obstante, en otras formas de realización de la invención también es concebible prever otras unidades de mecanización con herramientas de mecanización giratorias para la mecanización por arranque de virutas. Así, por ejemplo, la invención comprende al mismo tiempo herramientas fresadoras o herramientas de avellanado o similares. En otra configuración preferida de la invención, está previsto equipar la unidad de mecanización con una 20 instalación de avance, de tal manera que la herramienta de mecanización giratoria es desplazable axialmente a lo largo de su eje de giro. Con ventaja, la placa de presión es, junto a la instalación de cojinete,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Instalación de mecanización para la mecanización de una pieza de trabajo, en la que en una unidad de mecanización (2) está retenida una herramienta de mecanización (2a) alojada de forma giratoria, y la herramienta de mecanización (2a) puede ser alineada con su eje de giro (X) con respecto a la superficie de la pieza de trabajo a mecanizar, de manera que el eje de giro (X) coincide con la perpendicular geométrica (N) en el punto de mecanización de la superficie de la pieza de trabajo, que comprende

-una placa de presión (6) alojada sobre una instalación de cojinete (4) de forma libremente móvil en la instalación de mecanización, en la que tanto la instalación de cojinete (4) como también la placa de presión (6) presentan, respectivamente, un orificio de paso (4a; 6a) para la herramienta de mecanización (2a) , y

-una instalación de medición (8) para la detección de una desviación entre el eje de giro (X) y la perpendicular de la superficie (N) en el punto de mecanización a través de la alineación de la placa de presión (6) en la superficie de la pieza de trabajo en la zona del punto de mecanización, caracterizada porque

-la instalación de cojinete (4) presenta un cuerpo de cojinete (40b) , que presenta al menos una zona superficial esférica y un soporte de cojinete (40a) que rodea el cuerpo de cojinete (40b) en unión positiva en las zonas superficiales esféricas.

2. Instalación de mecanización de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la unidad de mecanización (2) está realizada como unidad de perforación con un husillo de perforación para el alojamiento de una herramienta de mecanización (2a) .

3. Instalación de mecanización de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque

-la unidad de mecanización (2) presenta una instalación de avance (10) , a través de la cual se puede desplazar axialmente a lo largo del eje de giro (X) .

4. Instalación de mecanización de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque

-la placa de presión (6) y la instalación de cojinete (4) están configuradas como componente de una unidad de presión de apriete (12) ,

-y la unidad de presión de apriete (12) es desplazable axialmente a través de una instalación de accionamiento (14) frente a la unidad de mecanización (2) en la dirección del eje de giro (X) e independientemente de la unidad de mecanización (2) .

5. Instalación de mecanización de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque la unidad de presión de apriete (12)

-presenta un bastidor de soporte (16) que recibe la instalación de cojinete (4) y que es desplazable sobre la instalación de accionamiento (14) con relación a la placa de base (18) como también con relación a la unidad de mecanización (2) en dirección axial a lo largo del eje de giro (X) ,

-en la que el soporte de cojinete (40a) presenta unos orificios de paso axialmente opuestos para la herramienta de mecanización (2a) , y el cuerpo de cojinete (40b) presenta en la dirección del eje de giro (X) un taladro pasante que está alienado con los orificios de paso del soporte de cojinete (40a) y lleva sobre su lado del taladro pasante, que está alejado de la placa de base (18) , la placa de presión (6) con un orificio de placa de presión (6a) dispuesto coaxialmente al taladro pasante.

6. Instalación de mecanización de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores 4 ó 5, caracterizada porque la unidad de presión de apriete (12) o partes de la misma se pueden transferir desde una posición de trabajo, en la que éstas rodean esencialmente coaxialmente la herramienta de mecanización (2) , hasta una posición de cambio de herramienta, en la que la herramienta de mecanización (2) está liberada.

7. Instalación de mecanización de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque el bastidor de soporte (16) es desplazable sobre una guía de carriles (20) transversalmente al eje de giro (X) de la herramienta de mecanización (2) o está alojado de forma pivotable sobre una unión articulada transversalmente al eje de giro (X) de la herramienta de mecanización (2) .

8. Instalación de mecanización de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la placa de presión (6) presenta un elemento de presión de apriete (22) sobre su lado alejado de la instalación de cojinete (4) , en la zona del orificio de paso (4a) .

9. Instalación de mecanización de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque el elemento de presión de apriete (22) presenta una superficie estructurada sobre su lado dirigido hacia la pieza de trabajo a mecanizar, de tal manera que el elemento de presión de apriete (22) entra en contacto solamente en la zona de elevaciones predeterminadas con la pieza de trabajo a mecanizar.

10. Instalación de mecanización de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores 8 y 9, caracterizada porque el elemento de presión de apriete (22) está constituido por segmentos parciales individuales.

11. Instalación de mecanización de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la instalación de medición (8) comprende una pluralidad de sensores de medición del recorrido, que registran el movimiento de puntos individuales de la placa de presión (6) , que resultan a partir de la presión de apriete de la pala de presión (6) .

12. Instalación de mecanización de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la 10 instalación de medición (8) está dispuesta entre el bastidor de soporte (16) y la placa de presión (6) .

13. Instalación de mecanización de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores 5 a 12, caracterizada porque el bastidor de soporte (16) recibe la instalación de medición (8) .

14. Robot industrial con un brazo de soporte móvil en el espacio, que lleva una instalación de mecanización (2) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.


 

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