Sistema de cabezal flexible para mecanizar piezas de trabajo.

Un sistema (100) de fabricación para procesar o tratar una pieza de trabajo (150),

comprendiendo el sistema(100):

un bastidor (128, 420, 510) estacionario que tiene un primer carril (130, 450, 520) de soporte y un segundocarril (132, 452, 522) de soporte, el un primer carril (130, 450, 520) de soporte incluyendo una pluralidad deprimeras regiones de montaje (370) diferenciadas separadas formadas en el mismo, el segundo carril (132,452, 522) de soporte incluyeendo una pluralidad de segundas regiones de montaje (372) diferenciadasseparadas formadas en el mismo, y correspondientes pares transversales de las primeras regiones demontaje y de las segundas regiones de montaje (372) definiendo posiciones de instalación;una pluralidad de cabezales (140, 440, 514, 610, 710, 1010) que se pueden posicionar en posiciones deinstalación respectivas, cada cabezal (140, 440, 514, 610, 710, 1010) incluyendo una fila de accionadoresmovibles (204, 670, 672, 630, 632, 1177) adaptados para soportar al menor una parte de una pieza de trabajo(150) procesada o tratada por un sistema de mecanizado;

caracterizado porque

al menos una cubierta (612, 1002) esta unida entre un par adyacente de los cabezales (140, 440, 514, 610,710, 1010) para rellenar sustancialmente todos los huecos (390, 1302, 1402) entre el par adyacente de loscabezales (140, 440, 514, 610, 710, 1010) y para proteger un espacio generalmente por debajo del paradyacente de los cabezales (140, 440, 514, 610, 710, 1010) del agua y/o restos cuando la pieza de trabajo(150) es procesada o tratada.

Sistema de cabezal flexible para mecanizar piezas de trabajo ANTECEDENTES

Campo técnico La presente invención se refiere generalmente a aparatos de colocación de piezas de trabajo y, en particular, a aparatos de colocación que pueden soportar piezas de trabajo que están procesándose, recortándose, perforándose, fresándose, y/o inspeccionándose.

Descripción de la técnica relacionada Los sistemas de fabricación incluyen a menudo un apoyo y una herramienta de mecanizado para mecanizar una pieza de trabajo sujeta mediante el apoyo. Puede ser necesario mecanizar piezas de trabajo (por ejemplo, paneles de avión, fuselajes, revestimientos aerodinámicos, alojamientos de motor, u otras estructuras) que tienen geometrías complejas. Los apoyos tradicionales tienen a menudo un conjunto de módulos extensibles verticalmente que pueden adoptar configuraciones diferentes de manera que los módulos actúan conjuntamente para soportar una pieza de trabajo. Los módulos pueden desplazarse horizontalmente a lo largo de carriles a ubicaciones diferentes por debajo de una pieza de trabajo. Desgraciadamente, se usan aparatos de accionamiento complicados para mover estos módulos a lo largo de los carriles. Estos aparatos de accionamiento complicados requieren a menudo cantidades significativas de formación del usuario, mantenimiento frecuente, recalibración, y controladores caros. Adicionalmente, puede ser difícil o imposible aumentar o disminuir el número de módulos montados sobre los carriles si los aparatos de accionamiento están diseñados específicamente para un número fijo de módulos, limitando de este modo la flexibilidad de fabricación. Por consiguiente, estos tipos de sistemas de fabricación pueden ser inadecuados para mecanizar estructuras usadas normalmente en muchas industrias, tales como la industria aeroespacial.

Se usan a menudo aparatos de fijación de tablero de cabezal para soportar piezas de trabajo relativamente grandes, tales como paneles de avión. Una serie de tableros de cabezal de altura fija estacionarios o móviles puede soportarse mediante un par de carriles horizontales. Estos tipos de aparatos de fijación de tablero de cabezal pueden no ser adecuados para procesar piezas de trabajo con diferentes geometrías, especialmente piezas de trabajo curvadas grandes (por ejemplo, una parte de un fuselaje) con geometrías complejas. Por consiguiente, los tableros de cabezal de altura fija pueden reemplazarse frecuentemente con tableros de cabezal que tienen alturas diferentes o pueden volverse a colocar repetidamente para procesar piezas de trabajo diferentes que dan como resultado tiempos de parada de máquina y productividad perdida significativos.

En los documentos DE 3217866 C1, WO 2005/042204, EP 1110667 A y US 4.088.312 A se describe la técnica anterior relacionada.

La técnica anterior más cercana es relatada en el documento DE 3217866 C1 que describe una sierra para tableros, en la que una tabla de soporte (1) incluye una pluralidad de elementos de superficie (12 y 11) . Estos elementos de superficie, como puede verse en la Figura 4, están dispuestos en un patrón de tablero de ajedrez y fijados a los largueros (13a y 13b) , estos largueros están a su vez fijados a largueros ascendentes (14a y 14b) para ser levantados y bajados. Entre los elementos de superficie (11 y 12) , como se describe en la Figura 5, están previstos huecos para separar los elementos de superficie entre sí a una cierta distancia (d) para permitir la inserción de una hoja de sierra en esos huecos.

BREVE SUMARIO Un sistema de fabricación puede incluir un sistema de chorro de agua o un sistema de fresado para procesar una pieza de trabajo retenida mediante un sistema de cabezal flexible. El sistema de cabezal flexible puede tener configuraciones diferentes para retener diferentes tipos de piezas de trabajo, tales como paneles, fuselajes, revestimientos aerodinámicos, alojamientos de motor, y otras estructuras complejas grandes. El sistema de cabezal, en algunas realizaciones, incluye un primer carril de soporte y un segundo carril de soporte separado del primer carril de soporte. Los carriles de soporte primero y segundo soportan una pluralidad de cabezales apilables que actúan conjuntamente para colocar la pieza de trabajo. Los cabezales tienen alturas ajustables a lo largo de sus longitudes para alojar la forma de la pieza de trabajo. El sistema de cabezal puede sujetar la pieza de trabajo de manera estacionaria o puede mover la pieza de trabajo entre cualquier número de posiciones deseadas.

En algunas realizaciones, un sistema para soportar una pieza de trabajo incluye un bastidor y un cabezal configurable. El bastidor incluye un primer carril de soporte, un segundo carril de soporte, y una ventana de alojamiento entre el primer carril de soporte y el segundo carril de soporte. El primer carril de soporte tiene una pluralidad de primeras regiones de montaje diferenciadas separadas entre sí a lo largo de una longitud del primer carril de soporte. El segundo carril de soporte tiene una pluralidad de segundas regiones de montaje diferenciadas separadas entre sí a lo largo de una longitud del segundo carril de soporte. Las primeras regiones de montaje y segundas regiones de montaje correspondientes definen una pluralidad de posiciones de montaje que se extienden transversalmente entre el primer carril de soporte y el segundo carril de soporte. El cabezal está dimensionado para

descansar sobre los carriles de soporte primero y segundo y para soportar al menos una parte de una pieza de trabajo.

El cabezal puede incluir uno o más elementos rígidos (por ejemplo, largueros) , paneles de accionadores, herramientas fijas, separadores, o combinaciones de los mismos. En algunas realizaciones, un panel de accionadores se acopla de manera fija a un larguero de manera que los extremos libres de los accionadores para poner en contacto una pieza de trabajo pueden moverse alejándose de y hacia el larguero. En algunas realizaciones, el cabezal incluye además un primer mecanismo de bloqueo en un primer extremo del cabezal y un segundo mecanismo de bloqueo en un segundo extremo del cabezal opuesto al primer extremo. Los mecanismos de bloqueo primero y segundo pueden acoplarse a un par de las regiones de montaje primeras y segundas para mantener el cabezal en una posición de montaje conocida que se extiende entre el par de las regiones de montaje primeras y segundas cuando los mecanismos de bloqueo primero y segundo están en configuraciones bloqueadas. El cabezal puede moverse con respecto al bastidor cuando los mecanismos de bloqueo primero y segundo están en configuraciones desbloqueadas.

En algunas realizaciones, se proporciona un sistema de fabricación para procesar una pieza de trabajo. El sistema de fabricación incluye un bastidor estacionario, una pluralidad de cabezales y un conjunto de mecanizado, tal como un conjunto de chorro de agua o conjunto de fresado. El bastidor estacionario tiene un primer carril de soporte y un segundo carril de soporte. El primer carril de soporte incluye una pluralidad de primeras regiones de montaje diferenciadas formadas en el mismo. El segundo carril de soporte incluye una pluralidad de segundas regiones de montaje diferenciadas formadas en el mismo. Pares transversales correspondientes de las regiones de montaje primeras y segundas definen posiciones de instalación. La pluralidad de cabezales pueden colocarse en posiciones de instalación respectivas. En algunas realizaciones, cada uno de los cabezales incluye una fila de accionadores móviles adaptados para soportar al menos una parte de una pieza de trabajo. El sistema de mecanizado es adyacente al bastidor estacionario. El sistema de mecanizado tiene una o más herramientas (por ejemplo, una herramienta de corte, chorro de agua, boquilla, y similares) que puede (n) moverse con respecto a una pieza de trabajo soportada por la pluralidad de cabezales para procesar la pieza de trabajo.

En aún otras realizaciones, un sistema para colocar una pieza de trabajo incluye un primer carril de soporte y un segundo carril de soporte. Los carriles de soporte primero y segundo definen una pluralidad de posiciones de montaje diferenciadas a lo largo de longitudes axiales de los carriles de soporte primero y segundo. El sistema incluye además una pluralidad de cabezales rectos alargados independientemente móviles a lo largo de las longitudes axiales de los carriles de soporte primero y segundo y que pueden acoplarse de manera fija a los carriles de soporte primero y segundo en posiciones de montaje diferenciadas respectivas. Cada uno de los cabezales está adaptado para descansar sobre los carriles de soporte primero y segundo.

En algunas realizaciones, se proporciona un método para procesar... [Seguir leyendo]

1. Un sistema (100) de fabricación para procesar o tratar una pieza de trabajo (150) , comprendiendo el sistema (100) :

un bastidor (128, 420, 510) estacionario que tiene un primer carril (130, 450, 520) de soporte y un segundo carril (132, 452, 522) de soporte, el un primer carril (130, 450, 520) de soporte incluyendo una pluralidad de primeras regiones de montaje (370) diferenciadas separadas formadas en el mismo, el segundo carril (132, 452, 522) de soporte incluyeendo una pluralidad de segundas regiones de montaje (372) diferenciadas separadas formadas en el mismo, y correspondientes pares transversales de las primeras regiones de montaje y de las segundas regiones de montaje (372) definiendo posiciones de instalación; una pluralidad de cabezales (140, 440, 514, 610, 710, 1010) que se pueden posicionar en posiciones de instalación respectivas, cada cabezal (140, 440, 514, 610, 710, 1010) incluyendo una fila de accionadores movibles (204, 670, 672, 630, 632, 1177) adaptados para soportar al menor una parte de una pieza de trabajo (150) procesada o tratada por un sistema de mecanizado;

caracterizado porque al menos una cubierta (612, 1002) esta unida entre un par adyacente de los cabezales (140, 440, 514, 610, 710, 1010) para rellenar sustancialmente todos los huecos (390, 1302, 1402) entre el par adyacente de los cabezales (140, 440, 514, 610, 710, 1010) y para proteger un espacio generalmente por debajo del par adyacente de los cabezales (140, 440, 514, 610, 710, 1010) del agua y/o restos cuando la pieza de trabajo (150) es procesada o tratada.

2. El sistema (100) de fabricación de la reivindicación 1, en el que al menos una cubierta (612, 1002) es lo suficientemente ancha para definir un pasillo.

3. El sistema (100) de fabricación de la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, en el que el sistema (100) incluye una pluralidad de cubiertas (612, 1002) y en el que cada cubierta (612, 1002) tiene una anchura que es generalmente igual a o un múltiplo de la mitad de la anchura de uno de los cabezales (140, 440, 514, 610, 710, 1010) .

4. El sistema (100) de fabricación de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que al menos una cubierta (612, 1002) forma un sello estanco a fluidos con al menos uno de los cabezales adyacentes (140, 440, 514, 610, 710 1010) .

5. El sistema (100) de fabricación de la reivindicación 1, en el que el sistema (100) incluye una pluralidad de cubiertas (612, 1002) y en el que la pluralidad de cabezales (140, 440, 514, 610, 710, 1010) y la pluralidad de cubiertas (612, 1002) están conectadas entre sí para formar sellos estancos a fluidos los unos entre los otros.

6. El sistema (100) de fabricación de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que uno de los cabezales (140, 440, 514, 610, 710, 1010) incluye un dispositivo de sellado inflable (1121) adaptado para engancharse a un cabezal (140, 440, 514, 610, 710, 1010) o cubierta (612, 1002) adyacentes.

7. El sistema (100) de fabricación de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la anchura de al menos una cubierta (612, 1002) es al menos el 90% de la distancia de separación del par adyacente de los cabezales (140, 440, 514, 610, 710, 1010) .

8. El sistema (100) de fabricación de la reivindicación 1, en el que el sistema (100) incluye una pluralidad de cubiertas (612, 1002) que son dimensionalmente intercambiables con la pluralidad de cabezales (140, 440, 514, 610, 710, 1010) .

9. El sistema (100) de fabricación de la reivindicación 1, en el que el sistema (100) incluye una pluralidad de cubiertas (612, 1002) y en el que la pluralidad de cabezales (140, 440, 514, 610, 710, 1010) y la pluralidad de cubiertas (612, 1002) están dispuestas en una configuración para proporcionar una superficie superior generalmente sin huecos.

10. El sistema (100) de fabricación de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que al menos una cubierta (612, 1002) está soportada por el primer carril (130, 450, 520) de soporte y el segundo carril (132, 452, 522) de soporte.

11. El sistema (100) de fabricación de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que al menos una cubierta (612, 1002) es soportada por el par adyacente de los cabezales (140, 440, 514, 610, 710, 1010) .

12. El sistema de fabricación de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que al menos una cubierta es un larguero de soporte que define una superficie para caminar generalmente plana.

13. El sistema (100) de fabricación de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que cada una de la pluralidad de cabezales (140, 440, 514, 610, 710, 1010) incluye un cuerpo principal adaptado para recibir una

pluralidad de accionadores (204, 670, 672, 630, 632, 1177) a lo largo de la longitud del mismo, incluyendo el cuerpo principal al menos un paso solidario de fluido en él y acoplable a la pluralidad de los accionadores (204, 670, 672, 630, 632, 1177) .

14. El sistema (100) de fabricación de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que incluye además el sistema de mecanizado, y en el que el sistema de mecanizado es un sistema de chorro de agua con una boquilla adecuada para generar y suministrar un chorro de agua hacia la pieza de trabajo (150) soportada por la pluralidad de cabezales (140, 440, 514, 610, 710, 1010) .