Sistema de manipulación de palés para una máquina herramienta.
Una máquina herramienta (10) que tiene unos ejes X, Y y Z y una herramienta de trabajo (24) para mecanizar una pieza de trabajo (27) que está montada sobre un palé (14),
comprendiendo la máquina herramienta:
un palé (14);
un receptor de palés (18) para soportar el palé (14) en una posición vertical delante de la herramienta de trabajo (24);
caracterizada por
un sistema de fijación por vacío (49, 51) en el receptor de palés para fijar el palé (14) al receptor de palés vertical (18), en donde el sistema de fijación por vacío utiliza únicamente presión de vacío para fijar el palé al receptor de palés;
un par de ganchos de suspensión vertical (74) en la parte posterior del palé (14) y un par de soportes del localizador vertical (73) en la parte delantera del receptor de palés (18), por medio de los cuales se coloca el palé (14) en el eje Y mediante el engranado del par de ganchos de suspensión (74) con el par de soportes del localizador vertical (73);
en la que los ganchos de suspensión vertical (74) están doblados hacia abajo y los soportes del localizador vertical (73) están doblados hacia arriba y los soportes del localizador vertical (73) están situados por encima y por detrás del centro de gravedad (76) del palé (14) haciendo que el palé (14) retroceda hacia los adaptadores del eje Z (48) únicamente por la fuerza de la gravedad una vez que los ganchos de suspensión vertical (74) han engranado los soportes del localizador vertical (73), en donde los adaptadores del eje Z (48) crean un plano del eje Z al que puede fijarse el palé (14).
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2009/039441.
Solicitante: Fives Machining Systems, Inc.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 142 Doty Street Fond du Lac WI 54935 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: MISCHLER,PETER L, BAYES,MICHAEL GEORGE.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B23Q3/06 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 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.
- B23Q7/00 B23Q […] › Dispositivos para la manipulación de piezas, especialmente combinados a las máquinas-herramientas o dispuestos en estas máquinas o especialmente concebidos para ser utilizados en relación con estas máquinas, p. ej. para el transporte, la carga, la colocación, la descarga, la selección (incorporados a los husillos de trabajo B23B 13/00, B23B 19/02; para tornos automáticos o semiautomáticos B23B 15/00).
- B23Q7/04 B23Q […] › B23Q 7/00 Dispositivos para la manipulación de piezas, especialmente combinados a las máquinas-herramientas o dispuestos en estas máquinas o especialmente concebidos para ser utilizados en relación con estas máquinas, p. ej. para el transporte, la carga, la colocación, la descarga, la selección (incorporados a los husillos de trabajo B23B 13/00, B23B 19/02; para tornos automáticos o semiautomáticos B23B 15/00). › por medio de pinzas.
- B23Q7/05 B23Q 7/00 […] › por medio de transportadores de rodillos (B23Q 7/16 tiene prioridad).
PDF original: ES-2517896_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistema de manipulación de palés para una máquina herramienta Campo de la invención
Una máquina herramienta recibe un palé orientado verticalmente en un receptor de palés con una pieza de trabajo fijada al palé y utiliza el vado para fijar el palé al receptor de palés.
Antecedentes de la invención
Una instalación de máquina herramienta equipada con un intercambiador de palés se conoce a partir del documento US 26/2697 A1, que sienta las bases para el preámbulo de la reivindicación 1 adjunta.
Una máquina herramienta de tipo fresadora de placas se utiliza para mecanizar piezas de trabajo planas y grandes que tienen una longitud y anchura sustancial, pero una altura relativamente pequeña. Debido a que la pieza de trabajo es propensa a deformarse en la dirección del eje de su altura, se requiere un palé rígido para estabilizar la pieza de trabajo durante la operación de mecanizado.
Existen ciertas ventajas de sujetar el palé y la pieza de trabajo en una fresadora de placas en la posición vertical. Para que esto tenga lugar, debe proporcionarse un mecanismo para recibir el palé en la máquina con una orientación vertical, y bloquear el palé en un receptor de palés, de manera que el palé pueda colocarse adecuadamente en relación a la herramienta de trabajo. Los ejemplos de fijación de palés de la técnica anterior han utilizado una multitud de abrazaderas mecánicas que utilizan elementos de muelle, hidráulicos o neumáticos para la activación y el bloqueo. También se han utilizado elementos magnéticos intercambiables para bloquear un palé.
Breve descripción de las diversas vistas de los dibujos
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una máquina herramienta de acuerdo con la invención.
La Figura 2 es una vista en planta de la máquina herramienta de la Figura 1.
La Figura 3 es una vista en perspectiva simplificada de la máquina herramienta de la Figura 1.
La Figura 4 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea 4-4 de la Figura 1 que muestra la columna del eje Y y una porción del receptor de palés en los raíles del eje X.
La Figura 5 es una vista en perspectiva parcialmente abierta para mostrar los miembros del bastidor del eje X, la parte trasera del receptor de palés y el impulsor del eje X.
La Figura 6 es una vista en detalle de la parte trasera del receptor de palés.
La Figura 7 muestra la parte delantera del receptor de palés.
La Figura 8 es una vista en detalle de uno de los adaptadores de soporte del eje Z en el receptor de palés.
La Figura 9 es una vista en detalle de la parte trasera del palé que muestra la nervadura de soporte y las nervaduras de separación.
Las Figuras 1 y 11 son vistas laterales en sección que muestran las superficies de acoplamiento del receptor de palés y el palé.
La Figura 12 es una vista en detalle de un conjunto de rodillos con ejes transversales.
La Figura 13 es una vista en detalle de una porción de la nervadura de soporte de la superficie posterior del palé. La Figura 14 es una vista lateral parcialmente en sección del conjunto de rodillos con ejes transversales en el receptor de palés que engrana la nervadura de soporte en la superficie posterior del palé.
La Figura 15 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea 15-15 de la Figura 11 que muestra el
engranado de un rodillo de separación en el receptor de palés con una nervadura de separación en la parte
trasera del palé.
La Figura 16 es una vista en sección similar a la Figura 14 pero que muestra el conjunto de rodillos con ejes transversales en un elemento de retención de la nervadura de soporte del palé.
La Figura 17 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea 17-17 de la Figura 14 que muestra el
engranado del rodillo con eje transversal con la nervadura de soporte en la superficie posterior del palé.
La Figura 18 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea 18-18 de la Figura 16 que muestra el
engranado de los rodillos con ejes transversales con elementos de retención en la nervadura de soporte en la
superficie posterior del palé.
La Figura 19 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea 19-19 de la Figura 18 que muestra un rodillo con eje transversal que engrana un elemento de retención en la nervadura de soporte en la superficie posterior del palé.
La Figura 2 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea 2-2 de la Figura 18 que muestra el
engranado de un gancho de suspensión vertical en la parte posterior del palé con un soporte del localizador
vertical en la parte delantera del receptor de palés.
La Figura 21 es una vista frontal del mecanismo de centrado en el receptor de palés para el palé con la llave del mecanismo de centrado en la posición de paso.
La Figura 22 es una vista en sección del mecanismo de centrado tomada a lo largo de la línea 22-22 de la Figura 21.
La Figura 23 es una vista frontal del mecanismo de centrado de la Figura 21 con la llave del mecanismo de
centrado en la posición de bloqueo.
La Figura 24 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea 24-24 de la Figura 23.
Las Figuras 25 y 26 son vistas en perspectiva de un mecanismo de bloqueo y de llave que muestran la llave en
las posiciones de paso y de bloqueo, respectivamente.
Breve sumario de la invención
Una máquina herramienta puede recibir y descargar palés desde ambos lados de la máquina y utiliza un sistema de vacío para fijar el palé a un receptor de palés montado en el eje X de la máquina herramienta. El palé se carga en el receptor de palés con una orientación vertical y el peso del palé y de la pieza de trabajo y la posición del centro de gravedad del palé y de la pieza de trabajo se utilizan para forzar al palé contra los adaptadores de colocación en el receptor de palés. El palé se hace descender sobre localizadores en el receptor de palés utilizando la gravedad para tirar de él para su colocación en los ejes Y y Z. Como resultado de esto, el mecanismo de fijación por vacío aprovecha la ayuda del momento de masa del palé y de la pieza de trabajo. Los localizadores del eje Z consisten en adaptadores con un área superficial relativamente grande configurados para proporcionar fijación por vacío para bloquear el palé en los tres ejes una vez que se ha centrado en el receptor de palés. Un mecanismo de centrado para el palé coloca de manera precisa el palé sobre el receptor de palés y permite que el palé se cargue en la máquina herramienta y sea recibido por el receptor de palés desde ambos lados de la máquina herramienta.
Descripción detallada de la invención
Configuración de la máquina
Volviendo ahora a la Figura 1, una máquina herramienta generalmente se designa mediante el número de referencia 1. La máquina está rodeada por una protección 12 y tiene una abertura de acceso 13 a través de la cual se puede introducir un palé 14 en la máquina. El palé 14 se sujeta en una posición de carga sobre una placa de soporte de palés 15 de un cargador de palés 16. Una estación de operario 17 fuera de la protección 12 permite a un operario programar y controlar el funcionamiento de la máquina herramienta y ver el cargador de la herramienta y el intercambiador de herramientas automático.
La Figura 2 es una vista superior de la máquina herramienta de la Figura 1 que muestra aberturas 13 de carga de la pieza de trabajo para un palé 14 a ambos lados de la máquina y un cargador de palés 16 situado adyacente a cada abertura de carga. La máquina incluye un receptor de palés 18 que recibe un palé 14 de uno de los cargadores de palés 16 y traslada el palé a lo largo del eje X tal y como se explicará en mayor detalle a continuación. La máquina herramienta comprende un miembro de bastidor 19 del eje X que soporta una pluralidad de motores Impulsores 21 del eje X para mover el receptor de palés 18 a lo largo del eje X de la máquina. La Figura 2 muestra la parte superior de la columna 22 del eje Y que soporta un pistón 23 del eje Z. El pistón 23 del eje Z Impulsa una herramienta de trabajo 24 como se entiende bien en la técnica. La herramienta 24 está colocada en una zona de trabajo que está situada entre el miembro de bastidor 19 del eje X y la columna 22 del eje Y.
La Figura 3 es una vista simplificada de los elementos de los ejes X, Y y Z de la máquina herramienta. Los raíles 26 del eje X se montan en el miembro de bastidor 19 del eje X y se extienden del lado izquierdo al derecho de la máquina para proporcionar a la máquina una manipulación de paso de los palés. Tal y como se ha descrito... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Una máquina herramienta (1) que tiene unos ejes X, Y y Z y una herramienta de trabajo (24) para mecanizar una pieza de trabajo (27) que está montada sobre un palé (14), comprendiendo la máquina herramienta:
un palé (14);
un receptor de palés (18) para soportar el palé (14) en una posición vertical delante de la herramienta de trabajo (24);
caracterizada por
un sistema de fijación por vacío (49, 51) en el receptor de palés para fijar el palé (14) al receptor de palés vertical (18), en donde el sistema de fijación por vacío utiliza únicamente presión de vacío para fijar el palé al receptor de palés;
un par de ganchos de suspensión vertical (74) en la parte posterior del palé (14) y un par de soportes del localizador vertical (73) en la parte delantera del receptor de palés (18), por medio de los cuales se coloca el palé (14) en el eje Y mediante el engranado del par de ganchos de suspensión (74) con el par de soportes del localizador vertical (73);
en la que los ganchos de suspensión vertical (74) están doblados hacia abajo y los soportes del localizador vertical (73) están doblados hacia arriba y los soportes del localizador vertical (73) están situados por encima y por detrás del centro de gravedad (76) del palé (14) haciendo que el palé (14) retroceda hacia los adaptadores del eje Z (48) únicamente por la fuerza de la gravedad una vez que los ganchos de suspensión vertical (74) han engranado los soportes del localizador vertical (73), en donde los adaptadores del eje Z (48) crean un plano del eje Z al que puede fijarse el palé (14).
2. La máquina herramienta de la reivindicación 1 que comprende además:
una serie de adaptadores del eje Z (48) en el receptor de palés (18), situando los adaptadores del eje Z (48) el palé (14) en el plano del eje Z y aplicando presión de vacío los adaptadores del eje Z (48) a la cara posterior del palé (14) para fijar el palé (14) al receptor de palés (18).
3. La máquina herramienta de la reivindicación 2 en la que los adaptadores del eje Z (48) bloquean además el palé en los planos X e Y utilizando la presión de vacío.
4. La máquina herramienta de la reivindicación 1 que comprende además:
al menos un gancho de suspensión vertical (74) en la parte posterior del palé (14) y al menos un soporte del localizador vertical (73) en la parte delantera del receptor de palés (18), en donde el al menos un gancho de suspensión vertical (74) engrana el al menos un soporte del localizador vertical (73) para situar el palé (14) en el eje Y.
5. La máquina herramienta de la reivindicación 1 que comprende además:
un brazo rotativo simétrico (78) montado en el receptor de palés (18), teniendo el brazo rotativo simétrico (78)
una llave de centrado (79) formada en la cara del mismo;
superficies de leva (85) formadas en los extremos de la llave de centrado (79); y
un tope de centrado (82) montado en la parte trasera del palé, teniendo el tope de centrado salientes opuestos horlzontalmente (83), en donde la llave de centrado (79) puede rotarse en el tope de centrado (82) hacia la posición horizontal, y el engranado de las superficies de leva (85) en la llave de centrado (79) con los salientes (83) en el tope de centrado (82) actúa para centrar el palé (14) en el receptor de palés (18) y situar de manera precisa el palé (14) en el eje X del receptor de palés (18).
6. La máquina herramienta de la reivindicación 5 que comprende además:
una ranura de espaciado (81) en la llave de centrado (79) formada entre las superficies de leva (85), por la que al estar la llave de centrado (79) en la posición vertical, los salientes (83) en el tope de centrado (82) pasan a través de la ranura de espaciado (81) y no engranan las superficies de leva (85) en la llave de centrado (79).
7. La máquina herramienta de la reivindicación 6 en la que la llave de centrado (79) está formada simétricamente de manera que el tope de centrado (82) y la llave de centrado (79) pueden utilizarse para centrar un palé (14) en el receptor de palés (18) independientemente de la dirección en la que se Introduzca el palé (14) en el receptor de palés (18).
8. La máquina herramienta de la reivindicación 1 en la que el receptor de palés (18) está montado para moverse a lo largo del eje X de la máquina (1) y el palé (14) puede introducirse en el receptor de palés (18) por ambos lados de la máquina (1) y desde cualquier dirección del eje X.
9. La máquina herramienta de la reivindicación 1 que comprende además:
al menos un rail del eje X (26) montado a lo largo del eje X de la máquina (1);
seguidores del rail (46) montados en la parte trasera del receptor de palés (18) para montar el receptor de palés en el al menos un rail del eje X (26); con lo que el receptor de palés (18) puede estar soportado para moverse a lo largo del eje X de la máquina mediante el engranado de los seguidores del rail (46) con el al menos un rail del eje X (26);
rodillos de soporte (66) montados en la parte delantera del receptor de palés (18);
un rail de soporte (56) montado en la parte trasera del palé (14), con lo que el palé (14) puede estar soportado en el receptor de palés (18) para moverse a lo largo del rail de soporte (56) mediante el engranado de los rodillos de soporte (66) con el rail de soporte (56).
1. La máquina herramienta de la reivindicación 9 que comprende además:
al menos un rodillo distanciador (61) montado en la parte delantera del receptor de palés (18); al menos un rail distanciador (57) montado en la parte trasera del palé (14), con lo que la parte trasera del palé (14) puede separarse una distancia predeterminada de la parte delantera del receptor de palés (18) mediante el engranado del rail distanciador (57) con el rodillo distanciador (61).
11. La máquina herramienta de la reivindicación 1 en la que el movimiento del receptor de palés (18) está limitado al movimiento del eje X a lo largo del al menos un rail del eje X (26).
12. La máquina herramienta de la reivindicación 3 en la que los adaptadores del eje Z (48) están montados en el palé (14) en una disposición rectangular.
13. La máquina herramienta de la reivindicación 12 que comprende además:
una línea de suministro de vacío (49) conectada a cada uno de los adaptadores del eje Z (48) para proporcionar presión de vacío a la cara (52) de los adaptadores del eje Z (48).
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