Dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo.

Dispositivo (1) para el mecanizado de piezas de trabajo (5), que están compuestas preferiblemente,

al menos por secciones, de madera, materias derivadas de la madera, plástico o similares, con:

una unidad de mecanizado (10) con al menos una herramienta de mecanizado y/o un módulo de mecanizado (12) para realizar el mecanizado en una pieza de trabajo (5),

una unidad de accionamiento (16) para provocar un movimiento relativo entre la unidad de mecanizado (10) y la pieza de trabajo (5), y

una unidad palpadora (20) asociada a la unidad de mecanizado (10) con un elemento palpador (22) para palpar una superficie de pieza de trabajo, para posicionar la unidad de mecanizado (10) con respecto a la pieza de trabajo (5) correspondiente,

presentando además el dispositivo (1) una unidad de ajuste (30), que está configurada para limitar la fuerza de palpación de la unidad palpadora (20) al menos temporalmente en al menos una primera dirección (X) a un valor máximo predeterminado y/o mantenerla por encima de un valor mínimo predeterminado,

caracterizado porque

la unidad de ajuste (30) presenta al menos dos elementos de ajuste (32, 33), cuyos ejes de movimiento se cortan en al menos una posición sobre un eje de giro del elemento palpador (22) y/o de la herramienta de mecanizado (12).

Dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo

Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo, que están compuestas preferiblemente, al menos por secciones, de madera, materias derivadas de la madera, plástico o similares.

Estado de la técnica

En particular en la industria del mueble se procesan piezas de trabajo curvadas con una forma tridimensional. Éstas se emplean de este modo como piezas de madera conformadas para, por ejemplo, frentes de muebles, piezas de muebles así como para cualquier posible aplicación. Tales piezas de trabajo conformadas de manera tridimensional presentan superficies de pieza de trabajo cóncavas o también convexas, que generalmente se mecanizan por medio de máquinas de mecanizado de cinco ejes. Para conseguir superficies atractivas, generalmente se realiza en primer lugar un mecanizado por fresado y a continuación un recubrimiento por medio de una lámina.

A menudo, las piezas de trabajo que van a mecanizarse presentan tolerancias de fabricación o desviaciones en sus dimensiones, que por ejemplo tienen que considerarse en el mecanizado de los cantos para alcanzar la calidad deseada. Por ello, generalmente, para el mecanizado se utilizan módulos palpadores con rodillos palpadores o levas palpadoras, que ruedan sobre la superficie de la pieza de trabajo o se deslizan a lo largo de la misma, para detectar la geometría real de la pieza de trabajo. Entonces, una unidad de mecanizado con una herramienta de mecanizado o un módulo de mecanizado está acoplada con el módulo palpador de tal manera que la unidad de mecanizado se guía a lo largo de la pieza de trabajo conforme a la geometría real de la pieza de trabajo detectada por medio del módulo palpador.

Los módulos palpadores del estado de la técnica tienen la desventaja de que, para una palpación libre de errores de la pieza de trabajo, el módulo palpador debe permanecer igual en su orientación con respecto a la superficie de la pieza de trabajo. Por tanto, a menudo, tales módulos palpadores se guían por ejemplo por medio de un eje de mecanizado adicional, por ejemplo un eje C adicional, siempre de manera ortogonal con respecto a la superficie de la pieza de trabajo. La previsión de un eje C adicional de este tipo es intensiva en costes y aumenta la complejidad de la máquina de mecanizado, lo que aumenta su probabilidad de fallo.

Además, el documento DE3517165A1 publica un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1.

Exposición de la invención Por tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo, que están compuestas preferiblemente, al menos por secciones, de madera, materias derivadas de la madera, plástico o similares, que permita realizar un mecanizado con palpación de superficies de la pieza de trabajo, en particular cantos de la pieza de trabajo, que tenga una estructura especialmente sencilla y en particular no requiera un eje C rotatorio adicional para que la orientación del módulo palpador permanezca igual con respecto a la superficie de pieza de trabajo.

Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención mediante un dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo con las características de la reivindicación 1 y un procedimiento para el mecanizado de piezas de trabajo con las características de la reivindicación 9. En las reivindicaciones dependientes se encuentran configuraciones y mejoras ventajosas de la invención.

Un dispositivo según la invención para el mecanizado de piezas de trabajo, que están compuestas preferiblemente, al menos por secciones, de madera, materias derivadas de la madera, plástico o similares, presenta una unidad de mecanizado con al menos una herramienta de mecanizado y/o un módulo de mecanizado para realizar el mecanizado en una pieza de trabajo. Con la unidad de mecanizado pueden implementarse las más diferentes funciones de mecanizado. De manera especialmente preferida, la unidad de mecanizado comprende como herramienta de mecanizado una fresa para el mecanizado de superficie o de los cantos de la pieza de trabajo. De manera especialmente preferida, en un módulo de mecanizado de la unidad de mecanizado está previsto un módulo de encolado de cantos. Según la invención está prevista además una unidad de accionamiento para provocar un movimiento relativo entre la unidad de mecanizado y la pieza de trabajo. A este respecto, la unidad de accionamiento acciona preferiblemente ejes de traslación o también de rotación que se utilizan para un desplazamiento de la unidad de mecanizado con respecto a la pieza de trabajo. Según la invención, una unidad palpadora para palpar una superficie de pieza de trabajo está asociada con la unidad de mecanizado para posicionar la unidad de mecanizado con respecto a la pieza de trabajo correspondiente. Para ello, la unidad palpadora presenta de manera especialmente preferida rodillos palpadores o elementos palpadores para rodar o deslizarse sobre la superficie de la pieza de trabajo. De manera especialmente preferida, la unidad palpadora está colocada de manera fija en la unidad de mecanizado para guiar la unidad de mecanizado, con precisión de posición, a lo largo de la

superficie de la pieza de trabajo. Sin embargo, también se encuentra en el sentido de la presente invención que la unidad palpadora esté asociada con la unidad de mecanizado a través de una cinemática de transmisión correspondiente para, por ejemplo, poder ajustar con precisión el comportamiento de seguimiento de contorno de la unidad de mecanizado. Por ejemplo, mediante una conexión elástica, dentro de unos determinados límites, de la unidad palpadora a la unidad de mecanizado pueden compensarse irregularidades en la superficie de la pieza de trabajo, lo que lleva a una reducción de marcas de mecanizado y, por tanto, a una superficie más regular.

Un dispositivo según la invención para el mecanizado de piezas de trabajo presenta además una unidad de ajuste, que está configurada para limitar la fuerza de palpación de la unidad palpadora al menos temporalmente en al menos una dirección a un valor máximo predeterminado y/o mantenerla por encima de un valor mínimo predeterminado. De este modo, la unidad de mecanizado unida con la unidad palpadora puede guiarse de manera definida a lo largo de una superficie palpada de la pieza de trabajo que va a mecanizarse. La limitación de la fuerza de palpación evita un desplazamiento de la unidad de mecanizado con la herramienta de mecanizado o el módulo de mecanizado hacia el interior de la pieza de trabajo o contra la pieza de trabajo. Debido a que la fuerza de palpación se mantiene preferiblemente por encima de un valor mínimo predeterminado se evita que la unidad palpadora y con ello también la unidad de mecanizado se aleje demasiado de la superficie de pieza de trabajo que va a mecanizarse y pierda así el contacto con la superficie de pieza de trabajo que va a mecanizarse. Como el valor máximo para la fuerza de palpación puede fijarse, la fuerza de palpación se puede modificar libremente dentro de los límites disponibles en el sistema. De este modo es posible adaptarse a las propiedades del material de la pieza de trabajo que va a mecanizarse. Así, por ejemplo, en el caso de un material blando puede ajustarse una fuerza de palpación más bien baja, mientras que en el caso de materiales duros la palpación también puede implementarse con fuerzas de palpación superiores. Además, la fuerza de palpación también puede adaptarse a la geometría de la unidad palpadora que realiza la palpación. Por ejemplo, si para la palpación de contornos finos se elige una unidad palpadora con un elemento palpador con una superficie de palpación reducida, es decir la superficie que se desliza o rueda sobre la pieza de trabajo, entonces puede ajustarse una fuerza de palpación reducida para evitar una impresión de la unidad palpadora en la pieza de trabajo que va a mecanizarse y con ello una imprecisión en el mecanizado.

Según la presente invención, la unidad de ajuste presenta al menos dos elementos de ajuste, cuyos ejes de movimiento se cortan en al menos una posición sobre un eje de giro del elemento palpador y/o de la herramienta de mecanizado. Debido a que los ejes de movimiento se cortan de este modo, se consigue una fidelidad al contorno especialmente buena del dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo.

Según una forma de realización preferida de la presente invención, la fuerza de palpación de la unidad palpadora debe limitarse al menos temporalmente en al menos dos direcciones a un valor máximo predeterminado y preferiblemente debe mantenerse por encima de un valor mínimo predeterminado. De este modo puede realizarse... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (1) para el mecanizado de piezas de trabajo (5) , que están compuestas preferiblemente, al menos por secciones, de madera, materias derivadas de la madera, plástico o similares, con:

una unidad de mecanizado (10) con al menos una herramienta de mecanizado y/o un módulo de mecanizado (12) para realizar el mecanizado en una pieza de trabajo (5) ,

una unidad de accionamiento (16) para provocar un movimiento relativo entre la unidad de mecanizado (10) y la pieza de trabajo (5) , y

una unidad palpadora (20) asociada a la unidad de mecanizado (10) con un elemento palpador (22) para palpar una superficie de pieza de trabajo, para posicionar la unidad de mecanizado (10) con respecto a la pieza de trabajo (5) correspondiente,

presentando además el dispositivo (1) una unidad de ajuste (30) , que está configurada para limitar la fuerza de palpación de la unidad palpadora (20) al menos temporalmente en al menos una primera dirección (X) a un valor máximo predeterminado y/o mantenerla por encima de un valor mínimo predeterminado,

caracterizado porque la unidad de ajuste (30) presenta al menos dos elementos de ajuste (32, 33) , cuyos ejes de movimiento se cortan en al menos una posición sobre un eje de giro del elemento palpador (22) y/o de la herramienta de mecanizado (12) .

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de ajuste (30) está configurada para limitar la fuerza de palpación de la unidad palpadora al menos temporalmente en al menos una primera dirección (X) y en una segunda dirección (Y) a un valor máximo predeterminado y/o mantenerla por encima de un valor mínimo predeterminado.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque la unidad de ajuste (30) está dispuesta entre la unidad de accionamiento (16) y la unidad de mecanizado (10) .

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de ajuste (30) presenta al menos un elemento de ajuste electromotor (32) , en particular al menos un motor lineal.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de ajuste (30) presenta al menos dos elementos de soporte (35, 36) , entre los que está dispuesto en cada caso al menos un elemento de ajuste (32, 33) .

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque los elementos de soporte (35, 36) están unidos entre sí mediante distanciadores (38, 39) , estando configurado al menos un distanciador (38, 39) preferiblemente como elemento de guiado, en particular elemento de guiado de bolas o lineal.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de ajuste (30) presenta al menos un dispositivo de medición de desplazamiento (31) en al menos una, preferiblemente dos, direcciones que difieren entre sí, estando dispuesto el al menos un dispositivo de medición de desplazamiento (31) preferiblemente entre elementos de soporte (35, 36) adyacentes.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta además un dispositivo de mando (40) , que está configurado para controlar la unidad de ajuste (30) de tal manera que la fuerza de palpación de la unidad palpadora (20) se limita al menos temporalmente en al menos una dirección a un valor máximo predeterminado y/o se mantiene por encima de un valor mínimo predeterminado.

9. Procedimiento para el mecanizado de piezas de trabajo, que están compuestas preferiblemente, al menos por secciones, de madera, materias derivadas de la madera, plástico o similares, empleando un dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, con las etapas de:

palpar una superficie de pieza de trabajo por medio de la unidad palpadora (20) para posicionar la unidad de mecanizado (10) con respecto a la respectiva pieza de trabajo,

ajustar la fuerza de palpación de la unidad palpadora (20) de tal manera que se limita al menos temporalmente en al menos una dirección a un valor máximo predeterminado y/o se mantiene por encima de un valor mínimo predeterminado, y

mecanizar la pieza de trabajo por medio de la unidad de mecanizado (1) .

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque la fuerza de palpación se determina por medio de la unidad de ajuste (30) .

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque la fuerza de palpación se determina

considerando parámetros operativos del dispositivo (1) tales como, en particular, masa y aceleración de los componentes.