Proceso para mecanizar piezas de trabajo mediante chorro de fluido cortante.

Proceso para mecanizar piezas de trabajo colocadas horizontales,

particularmente placas o planchas de vidrio, en una máquina herramienta mediante un chorro de fluido cortante, particularmente un chorro láser o un chorro de agua a alta presión, sobre un soporte similar a una parrilla, siendo la al menos una pieza de trabajo fija mecanizada, particularmente cortada por medio del chorro de fluido, especialmente chorro de agua saliendo de al menos una primera boquilla (2), de modo que la pieza de trabajo (1a) se corta o separa de la pieza residual (1b) por medio de una rendija de corte (7), y controlándose la respectiva posición de trabajo de la boquilla (2) con respecto a la pieza de trabajo (1a), caracterizado porque para impedir una inclinación de la pieza de trabajo (1a) y/o de la pieza residual (1b) durante el mecanizado de la pieza de trabajo (1a) está asociado en cada caso un medio de fijación y distanciador (8; 8'; 8") a la rendija de corte (7) de manera tal que los medios de fijación y distanciadores (8; 8'; 8") adyacentes están dispuestos unos con respecto a los otros a una distancia que depende del contorno de la pieza de trabajo (1a) y/o de una respectiva longitud de la rendija de corte (7), y dichos medios de fijación y distanciadores (8; 8'; 8") se fijan a la rendija de corte (7) o se los introduce en la rendija de corte (7); y porque el material (13) de los medios de fijación y distanciadores (8; 8'; 8") se selecciona principalmente del siguiente grupo de materiales: adhesivos reticulados, materiales que contienen adhesivo y o materiales elásticos.

Proceso para mecanizar piezas de trabajo mediante chorro de fluido cortante

Campo técnico

Esta invención se refiere a un proceso para mecanizar piezas de trabajo, particularmente placas, planchas de vidrio y productos similares, mediante un chorro de fluido cortante, particularmente un chorro de agua, según el preámbulo de la reivindicación 1 adjunta. Además, la invención también se refiere a una máquina de corte para llevar a cabo el proceso mencionado previamente.

Estado de la técnica

Hoy en día, bajo procesos de chorro de fluido conocidos, las piezas de trabajo planas por lo general se procesan cortadas especialmente mediante un chorro de agua a alta presión. Por ejemplo, un folleto (sin ninguna fecha de publicación) del presente solicitante (Bystronic Laser AG, CH-3362 Niederönz) da a conocer un sistema de corte universal con capacidad de cortar con chorros de fluido que comprenden agua sola y también agua con material abrasivo. Este sistema de corte por chorro de agua tiene un o varios cabezal (es) de corte dispuesto (s) encima de un tanque de agua sobre un carro de corte móvil controlado por un sistema de CNC, y una bomba de alta presión alimenta los cabezales de corte con agua que tiene una presión nominal de 4000 bar como máximo.

Para reducir los tiempos de parada se propuso en la descripción de la patente EP-1, 522, 391 una máquina herramienta adicional que comprende una pared plegable en un tanque de agua que puede alojar cargas (unidades de trabajo, cajas) preparadas por una estación de alimentación.

El documento US-4, 738, 174 da a conocer un proceso de chorro de agua a alta presión para mecanizar piezas de trabajo planas dispuestas sobre una parrilla portante en el que la pieza de trabajo se ha cortado mediante el chorro de agua. En esta solución están previstas espigas para orientar la pieza de trabajo sobre la parrilla portante.

Además, en un sistema de corte según el documento DE-3, 910, 295 se utilizan cintas adhesivas para fijar piezas de trabajo durante su corte mediante un chorro de agua.

Otro sistema de chorro de agua para cortar planchas de vidrio se conoce del documento EP-1, 110, 686 en el que el chorro de agua que sale de una boquilla se dirige sobre la plancha de vidrio a cortar. El conocido proceso de corte de la plancha de vidrio por el chorro de agua se implementa frecuentemente con disposición horizontal de las planchas de vidrio y debajo de la plancha de vidrio está previsto un lecho de agua, y su superficie de agua está dispuesta a una distancia debajo de la plancha de vidrio. En el lecho de agua están previstos soportes que sobresalen de la superficie de agua, encontrándose la plancha de vidrio sobre dichos soportes. Durante el corte de planchas de vidrio, la plancha de vidrio está fija y el chorro de agua se mueve entre la pieza de trabajo y la pieza residual a lo largo de un contorno de corte dado.

La empresa LISEC propuso un proceso en el que se cortan planchas de vidrio dispuestas exclusivamente verticales o considerablemente oblicuas. En esta técnica se presenta un problema que no se presentaría con planchas de vidrio colocadas horizontales: por el peso de la parte superior separada, la plancha de vidrio que se encuentra encima de la rendija de corte (pieza de trabajo o pieza residual) podría deslizarse hacia abajo a la rendija de corte, y aparte producir en la última zona de la rendija de corte una rotura de vidrio indefinida. Para prevenir esta rotura, LISEC desarrolló un proceso de introducción de cuña en el que se introduce en la rendija de corte un distanciador en forma de cuña adhesiva, y de este modo se ha soportado la plancha de vidrio superior en comparación con la inferior. De este modo, la plancha de vidrio superior no puede descender indefinidamente a la rendija.

Si LISEC cortara planchas de vidrio colocadas horizontales en lugar de planchas de vidrio colocadas verticales, este riesgo de rotura no se presentaría para nada. Este es el motivo por qué el proceso de introducción de cuña de LISEC mencionado precedentemente no podría ser utilizado por un experto en la materia de procesos de corte horizontal.

El documento EP-1, 172, 189 da a conocer una solución similar para cortar materiales de placa, en particular vidrio, cerámica, mármol, aluminio, acero, madera y placas de material compuesto, mediante un chorro de agua a alta presión. La placa se mantiene en posición vertical sobre dos mesas ubicadas en los extremos y separadas por un espacio intermedio con anchura suficiente para permitir que pase una herramienta de corte. Durante la etapa de corte se inyecta material adhesivo en la rendija de corte recién llevada a cabo para mantener una distancia entre los dos cantos de la rendija de corte, por lo cual la plancha superior está soportada temporariamente en comparación con la inferior. Debido a las diferencias tecnológicas, esta solución no sería utilizada en procesos de corte horizontales por un experto en la materia.

Resumen de la invención

El inventor de la presente invención ha reconocido por primera vez que existe una desventaja de las tecnologías conocidas de mecanizado con piezas de trabajo colocadas horizontales, a saber, que las piezas de trabajo pueden inclinarse desde su plano nominal por los impactos de los chorros de agua salientes y reflejados.

Por otra parte, según nuestra observación, no solo las fuerzas de flexión de los chorros de agua, sino que, debido a los chorros de agua durante la etapa de corte, también las vibraciones son de gran importancia en lo que respecta a la calidad de la rendija de corte y la calidad de las superficies finales de la pieza de trabajo. Las fuerzas de flexión y las vibraciones causan al menos variaciones dimensionales de mecanizado; sin embargo, también pueden ocasionar el corte para desperdicio de la pieza de trabajo. Los efectos de flexión o inclinación mencionados precedentemente causan por regla general la pérdida de piezas de trabajo porque llegan de forma no controlada a una estación de corte o a un tanque de agua que se encuentra debajo de la estación de corte, donde en un caso determinado pueden romperse o se las corta mal por medio de una sucesión de etapas de corte.

Debe remarcarse que el significado que se pretende con el término "pieza de trabajo colocada horizontal" en la siguiente publicación es: una posición horizontal o casi horizontal (posición horizontal levemente oblicua) de la pieza de trabajo a mecanizar.

Consecuentemente, el objetivo de la presente invención es eliminar las desventajas anteriores, es decir, poner a disposición un proceso mejorado para mecanizar por chorro de agua piezas de trabajo colocadas horizontales por medio del cual puede aumentarse la calidad del mecanizado, particularmente la calidad de corte, incluso de acuerdo con la más altas exigencias de los respectivos clientes. Además, las fuerzas que se presentan debido a los chorros de agua sobre la pieza de trabajo colocada horizontal y que causan la inclinación mutua particularmente dañina de las mitades cortadas (pieza de trabajo y piezas residuales) deberían eliminarse.

De este modo también deben resolverse aquellos problemas que surgen por los chorros de agua despedidos y reflejados, así como por las partes de volumen del agua del tanque que se ponen en movimiento por los chorros de agua.

El objetivo anterior se ha conseguido mediante la presente invención según las características de las reivindicaciones independientes adjuntas. En las reivindicaciones dependientes se indican algunas implementaciones preferidas de la invención.

La invención incluye una medida que para inmovilizar la pieza de trabajo contra inclinación durante su mecanizado, p. ej., corte, en una distancia que depende del contorno de la pieza de trabajo y/o de la respectiva longitud de una rendija de corte se dispone en cada caso un elemento de fijación y distanciador sobre la pieza de trabajo y/o un elemento de fijación y distanciador se introduce en la rendija de corte. Estos medios de fijación y distanciadores, o denominados equivalentemente medios de fijación y espaciadores, están hechos preferentemente de un adhesivo o de materiales que contienen adhesivo.

El hecho de que los adhesivos pueden ser similares a aquellos que usa LISEC para un objetivo completamente diferente, a saber, para impedir el efecto de deslizamiento de las placas de vidrio colocadas verticales, parece ser claro siempre que se haya entendido la presente invención. En este sentido mencionamos que también es visto como una invención utilizar el dispositivo adhesivo de LISEC para pegar las rendijas de corte de piezas de trabajo colocadas horizontales.

En muchos casos, las vibraciones (y no sólo... [Seguir leyendo]

1. Proceso para mecanizar piezas de trabajo colocadas horizontales, particularmente placas o planchas de vidrio, en una máquina herramienta mediante un chorro de fluido cortante, particularmente un chorro láser o un chorro de agua a alta presión, sobre un soporte similar a una parrilla, siendo la al menos una pieza de trabajo fija mecanizada, particularmente cortada por medio del chorro de fluido, especialmente chorro de agua saliendo de al menos una primera boquilla (2) , de modo que la pieza de trabajo (1a) se corta o separa de la pieza residual (1b) por medio de una rendija de corte (7) , y controlándose la respectiva posición de trabajo de la boquilla (2) con respecto a la pieza de trabajo (1a) , caracterizado porque para impedir una inclinación de la pieza de trabajo (1a) y/o de la pieza residual (1b) durante el mecanizado de la pieza de trabajo (1a) está asociado en cada caso un medio de fijación y distanciador (8; 8â?; 8") a la rendija de corte (7) de manera tal que los medios de fijación y distanciadores (8; 8â?; 8") adyacentes están dispuestos unos con respecto a los otros a una distancia que depende del contorno de la pieza de trabajo (1a) y/o de una respectiva longitud de la rendija de corte (7) , y dichos medios de fijación y distanciadores (8; 8â?; 8") se fijan a la rendija de corte (7) o se los introduce en la rendija de corte (7) ; y porque el material (13) de los medios de fijación y distanciadores (8; 8â?; 8") se selecciona principalmente del siguiente grupo de materiales: adhesivos reticulados, materiales que contienen adhesivo y o materiales elásticos.

2. Proceso según la reivindicación 1, utilizándose los medios de fijación y distanciadores (8) adicionalmente para el tratamiento y/o transporte ulterior de la pieza de trabajo (1a) , si es necesario, junto con la pieza residual (1b) .

3. Proceso según las reivindicaciones 1 o 2, aplicándose como material (13) de los medios de fijación y distanciadores (8; 8â?; 8") particularmente colas termofusibles, adhesivos de dos componentes u otro material reticulable, como elastómeros.

4. Proceso según la reivindicación 3, produciéndose el medio de fijación y distanciador (8; 8â?; 8") de un elastómero hinchable y/o compactándoselo antes de su introducción en la rendija de corte (7) , y luego hinchándose ese en la rendija de corte (7) y llenando ese la rendija de corte (7) preferentemente al menos de manera puntual, con lo cual fuerzas de adhesión sobre los flancos de la rendija de corte (7) pasan a ser capaces de impedir cualquier movimiento relativo de las piezas (1a, 1b) y/o de impedir que el medio de fijación y distanciador (8; 8â?) se proyecte más allá de la pieza de trabajo (1a) y/o la pieza residual (1b) sobre su cara externa.

5. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 3, previéndose y guiándose una segunda boquilla (18) , que tiene una salida para dispensar el material (13) , a una distancia de la primera boquilla (2) ; e introduciéndose el material (13) para preparar el medio de fijación y distanciador (8) en la rendija de corte (7) por medio de una segunda boquilla (18) y seleccionándose preferentemente la profundidad de penetración (ET, ETâ?, ET") del medio de fijación y distanciador (8) en cerca d.

2. 30% de una anchura de la rendija de corte (7) .

6. Proceso según la reivindicación 5, descargándose y aplicándose el material (13) del medio de fijación y distanciador (8) bajo una presión (P) preseleccionada.

7. Proceso según las reivindicaciones 5 o 6, seleccionándose un adhesivo caliente para el material (13) del medio de fijación y distanciador (8) que se mantiene en un estado fluido en un contenedor (11) calentado y presurizado de un aplicador (6) .

8. Proceso según una de las reivindicaciones 5 a 7, aplicándose un exceso de material (13) del medio de fijación y distanciador (8) que se soporta a sí mismo encima de la rendija de corte (7) , en forma de seta.

9. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 8, endureciéndose el material (13) adhesivo del medio de fijación y distanciador (8) â?"después de su aplicaciónâ?" mediante una luz, preferentemente por medio de una luz ultravioleta, particularmente por medio de un rayo láser expandido, o por medio de ondas de ultrasonido.

10. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 9, introduciéndose el medio de fijación y distanciador (8) en la rendija de corte (7) en forma de un material (13) dúctil o plástico.

11. Proceso según la reivindicación 10, preparándose el medio de fijación y distanciador (8) como una sección del material (13) que tiene una longitud según la profundidad de la rendija de corte (7) y se introduce en la rendija de corte (7) preferentemente en forma mecánica o neumática.

12. Proceso según la reivindicación 10, siendo el medio de fijación y distanciador (8) prefabricado como una sección cortada de un material (13) de banda o varilla que se introduce por su extremo en la rendija de corte (7) .

13. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 12, llevándose a cabo la aplicación del medio de fijación y distanciador (8) por medio de un brazo que está en conexión mecánica y/o eléctrica con la primera boquilla (2) .

14. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 13, llevándose a cabo el cálculo, que es función de la orientación y del contorno, del número de los medios de fijación y distanciadores (8) preferentemente por medio del sistema de control numérico de la máquina herramienta.

15. Máquina de corte para mecanizar piezas de trabajo, que están colocadas horizontales, mediante un chorro de fluido, particularmente chorro láser o chorro de agua, caracterizada por un aplicador (6) para introducir medios de fijación y distanciadores (8; 8â?; 8") en una rendija de corte, y que está diseñada para llevar a cabo el proceso según una de las reivindicaciones 1 a 14.