Aparato de ventosas de conformación y procedimiento.

Un dispositivo de mecanizado de guía flexible que comprende:

un carril (72) para adaptarse a una superficie del lateral del carril de una pieza de trabajo;

una ventosa (10) para la conexión separable entre el carril (72) y la superficie del lateral del carril de una pieza de trabajo (70), comprendiendo la ventosa:

una superficie interna de la ventosa;

una superficie externa de la ventosa;

una pluralidad de almohadillas (14, 16) que comprenden material elástico,

donde el área entre cada almohadilla y la superficie del lateral del carril de una pieza de trabajo define una zona;

una pluralidad de elementos rigidizadores (26, 28), donde

los elementos rigidizadores se pueden fijar al carril; y

una herramienta transportada sobre el carril;

donde el dispositivo de mecanizado de guía flexible está caracterizado por que:

la pluralidad de almohadillas (14, 16) están unidas en un todo contiguo;

la ventosa incluye un conjunto de zonas correspondientes a la pluralidad de almohadillas;

al menos uno de la pluralidad de elementos rigidizadores (26, 28) está incrustado al menos parcialmente dentro de cada una de las almohadillas (14, 16) respectivas; y por que

la ventosa comprende además:

un sello periférico elástico, unido a las almohadillas (14, 16) y que rodea la periferia del conjunto de zonas.

Aparato de ventosas de conformación y procedimiento

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a herramientas de fabricación y automatización. Más particularmente, la presente invención se refiere a la conexión de máquinas herramientas montadas sobre carriles para trabajar en superficies.

Antecedentes de la invención Sistemas portátiles con ventosas fijadas para la perforación o fijación de las secciones del fuselaje de aeronaves o estructuras alares, así como para otras operaciones de fabricación, para otros tipos de vehículos, y para estructuras estáticas, se han desarrollado con anterioridad, pero han sido generalmente más prácticas para su uso solo en las áreas de piezas de trabajo donde el contorno es cero o muy pequeño en la dirección longitudinal del dispositivo. Por ejemplo, algunos sistemas de ventosas de la técnica anterior se podrían fijar fácilmente a lo largo de la dirección de vuelo de un fuselaje cilíndrico o, de otro modo, altamente curvo, en particular cuando el fuselaje tiene una larga extensión, esencialmente recta (es decir, un contorno cerca de cero) , pero la fijación de un sistema de este tipo al fuselaje en la dirección circunferencial, o de proa a popa a lo largo de una nervadura de ala curvada, tendería a producir, a veces, resultados inciertos.

Sistemas de la técnica anterior que utilizan un pequeño número de grandes ventosas se han utilizado, pero han tendido a ser incapaces de adaptarse sin problemas a contornos severos. Los sistemas de la técnica anterior con un gran número de pequeñas ventosas pueden seguir un contorno en cierta medida, pero tienden a estar limitados en la fuerza de retención disponible por la necesidad de tener una holgura física alrededor de cada ventosa, y por la relación anchura a longitud disponible limitada de una ventosa individual.

Sistemas de máquina herramienta montado sobre carriles de la técnica anterior pueden poseen la capacidad de hacer avanzar una herramienta fijada a un carril utilizando un aparato de motor y engranaje integrado con la herramienta. Un aparato de medición, del mismo modo integrado con la herramienta, permite determinar la posición de la herramienta con una precisión considerable. No obstante, los sistemas de la técnica anterior tienden a estar limitados en su capacidad para adaptarse a superficies generalizadas, siendo lo más adecuado situarlos a lo largo de trayectorias de contorno bajo.

El documento DE4203808 desvela una guía montada en áreas fijas sobre una base plana y nivelada. En o cerca del borde de las áreas se ajusta un sello de plástico no poroso. El sello tiene una fijación, forma y espesor estable y una superficie plana cuya anchura asegura su adhesión a la base cuando el espacio cerrado por la misma es evacuado por una bomba comparativamente débil. La bomba se conecta a los espacios por pequeñas tuberías a través de orificios en el sello.

El documento US 2, 946246 desvela un bastidor, con una forma dictada por el molde que se va a utilizar y los contornos del panel del cuerpo que se perforan, que tiene ventosas proporcionadas a intervalos separados sobre el mismo. Las ventosas se pueden utilizar para sostener el aparato al panel del cuerpo.

El documento US 5.865.827 desvela un dispositivo de vacío que tiene una cubierta plegable capaz de mantener un sello con una superficie flexible, tal como tejido humano. Un conjunto de miembros de conformación soportan la cubierta contra el colapso en la región evacuada en el interior, sin embargo, se flexionan fácilmente para mantener el sello con el tejido de deformación sin la necesidad de una fuerza de sellado excesiva.

Por consiguiente, sería deseable proporcionar un método y un aparato que proporcione la fijación de un sistema de carriles que pueda adaptarse a superficies con contornos comparativamente grandes en la dirección longitudinal del recorrido mediante el sistema de carriles y mediante las herramientas portadas en el mismo.

Sumario de la invención

De acuerdo con la presente invención se presiona un dispositivo de mecanizado de guía flexible como se reivindica en las reivindicaciones adjuntas.

La ventosa de conformación que se describe en algunas realizaciones comprende un miembro de ventosa elástico que tiene un conjunto de elementos rigidizadores rígidos orientados uno junto al otro a lo largo del eje longitudinal de un sistema de carriles. Un carril se puede soportar mediante su fijación a los elementos rigidizadores. Los elementos rigidizadores pueden estar separados lejos del carril, en una realización representativa, utilizando pasadores separadores fijados a los elementos rigidizadores y al carril. Entre cada par de elementos rigidizadores hay un 65 espacio suficiente para permitir que el carril se flexione a lo largo de un contorno comparativamente pronunciadamente curvado sin interferencias. Un grupo de elementos rigidizadores montados en un molde se puede

sobremoldeado con un material elastomérico tal como uretano, sobremoldeo que encierra todos los elementos rigidizadores y añade un reborde circunferencial para establecer la ventosa. La ventosa así conformada puede tener formas entalladas formadas en los espacios entre elementos rigidizadores adyacentes para permitir el movimiento sustancial entre los elementos rigidizadores a pesar de la presencia del elastómero sobremoldeado. Los pasadores separadores anteriores pueden sobresalir de las superficies superior y/o inferior del elastómero sobremoldeado.

La ventosa para la conexión separable entre un carril de conformable que porta la herramienta y una superficie del lateral del carril de una pieza de trabajo comprende una superficie interna de la ventosa, una superficie externa de la ventosa, una pluralidad de almohadillas elásticas unidas en un todo contiguo (donde el área entre cada almohadilla y la superficie del lateral del carril de la pieza de trabajo define una zona) , una pluralidad de elementos rigidizadores (donde al menos uno de la pluralidad de elementos rigidizadores se incrusta al menos parcialmente dentro de cada una de las almohadillas respectivas, y donde los elementos rigidizadores se pueden acoplar al carril) , y un sello periférico elástico, unido a las almohadillas y que rodea la periferia de todas las zonas entre las almohadillas y la superficie del lateral del carril de la pieza de trabajo.

La ventosa para la conexión separable entre un carril de conformable que porta la herramienta y una superficie del lateral del carril de una pieza de trabajo puede incluir también una pluralidad de pasadores separadores fijados al carril, donde al menos uno de uno de los pasadores separadores se fija a uno respectivo de cada uno de los elementos rigidizadores.

En otras palabras, una fijación entre un carril con un eje longitudinal y una superficie del lateral del carril de la pieza de trabajo comprende medios para rigidizar una ventosa a lo largo de un eje transversal al eje longitudinal del carril y paralelo a la superficie del lateral del carril de la pieza de trabajo, medios para sellar de forma separable el medio de rigidización a la superficie del lateral del carril de la pieza de trabajo contra la pérdida de vacío, medios para situar de forma rígida un punto en el carril con respecto a un punto de la superficie del lateral del carril de la pieza de trabajo, y medios para acoplar una fuente de vacío a un volumen espacial que ocupa todo el espacio entre los medios para el sellado y la superficie del lateral del carril de la pieza de trabajo. El dispositivo de mecanizado de guía flexible se puede utilizar en el siguiente método; un método para fijar de manera separable un carril con un eje longitudinal a una superficie del lateral del carril de una pieza de trabajo comprende rigidizar una ventosa a lo largo de un eje transversal al eje longitudinal del carril y paralelo a la superficie del lateral del carril de la pieza de trabajo, sellar de forma separable el perímetro de la ventosa a la superficie del lateral del carril de la pieza de trabajo contra la pérdida de vacío, situar rígidamente un punto en el carril con respecto a un punto de la superficie del lateral del carril de la pieza de trabajo, y acoplar una fuente de vacío a un volumen espacial que ocupa todo el espacio entre la ventosa y la superficie del lateral del carril de la pieza de trabajo.

Por lo tanto, se han descrito, más bien ampliamente, ciertas realizaciones de la invención, con el fin de que la descripción detallada de la misma en la presente memoria se puede comprender mejor, y con el fin de que se pueda apreciar su presente contribución a la técnica. Existen, por supuesto, realizaciones adicionales de la invención que se describirán a continuación y que formarán... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de mecanizado de guía flexible que comprende:

un carril (72) para adaptarse a una superficie del lateral del carril de una pieza de trabajo; una ventosa (10) para la conexión separable entre el carril (72) y la superficie del lateral del carril de una pieza de trabajo (70) , comprendiendo la ventosa:

una superficie interna de la ventosa; una superficie externa de la ventosa; una pluralidad de almohadillas (14, 16) que comprenden material elástico, donde el área entre cada almohadilla y la superficie del lateral del carril de una pieza de trabajo define una zona; una pluralidad de elementos rigidizadores (26, 28) , donde los elementos rigidizadores se pueden fijar al carril; y una herramienta transportada sobre el carril; donde el dispositivo de mecanizado de guía flexible está caracterizado por que:

la pluralidad de almohadillas (14, 16) están unidas en un todo contiguo; la ventosa incluye un conjunto de zonas correspondientes a la pluralidad de almohadillas; al menos uno de la pluralidad de elementos rigidizadores (26, 28) está incrustado al menos parcialmente dentro de cada una de las almohadillas (14, 16) respectivas; y por que la ventosa comprende además:

un sello periférico elástico, unido a las almohadillas (14, 16) y que rodea la periferia del conjunto de zonas.

2. El dispositivo de mecanizado de guía flexible de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

un surco (62) entre las almohadillas adyacentes, donde el surco (62) proporciona una articulación flexible entre rigidizadores adyacentes.

3. El dispositivo de mecanizado de guía flexible de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende además:

una entalladura (60) que comprende una ranura entre la almohadilla y el surco (62) . 35

4. El dispositivo de mecanizado de guía flexible de acuerdo con la reivindicación 3, donde el surco (62) invade el volumen de material elástico desde la superficie externa de la ventosa, y donde la entalladura (60) invade el volumen de material elástico desde la superficie interna de la ventosa.

5. El dispositivo de mecanizado de guía flexible de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

una cámara de vacío que ocupa un volumen definido entre la superficie interna de la ventosa y la pieza de trabajo (70) , comunicándose la cámara de vacío entre el conjunto de zonas; y un portal de entrada que penetra en la ventosa, a través del que un fluido puede retirarse de o inyectarse en la 45 cámara de vacío.

6. El dispositivo de mecanizado de guía flexible de acuerdo con la reivindicación 1, donde la pluralidad de almohadillas comprende además una primera almohadilla de extremo (14) y una segunda almohadilla de extremo (14) .

7. El dispositivo de mecanizado de guía flexible de acuerdo con la reivindicación 6, donde la primera almohadilla de extremo (14) está provista de al menos un orificio de penetración (24) .

8. El dispositivo de mecanizado de guía flexible de acuerdo con la reivindicación 6, donde la pluralidad de 55 almohadillas comprende además:

una almohadilla intermedia (16) situada entre la primera almohadilla de extremo (14) y la segunda almohadilla de extremo (14) .

9. El dispositivo de mecanizado de guía flexible de acuerdo con la reivindicación 1, donde el sello periférico comprende además:

un reborde de contacto (12) , donde el reborde de contacto está configurado para acoplarse en contacto ininterrumpido con la pieza de trabajo (70) , y donde el reborde de contacto rodea la pluralidad de almohadillas 65 (14, 16) .

10. El dispositivo de mecanizado de guía flexible de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

una fuerza de fijación entre el carril (72) y la superficie del lateral del carril de la pieza de trabajo (70) que resulta de la aplicación de vacío en la ventosa (10) mientras que el reborde de contacto (12) establece contacto continuo 5 entre el carril (72) y la superficie del lateral del carril de la pieza de trabajo (70) .

11. El dispositivo de mecanizado de guía flexible de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

un portal de salida para proporcionar una conexión fluida entre un generador de vacío y el conjunto de zonas. 10

12. El dispositivo de mecanizado de guía flexible de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además: un conector de ventosa (64, 88) para proporcionar una conexión fluida de la ventosa con una segunda ventosa.

13. El dispositivo de mecanizado de guía flexible de acuerdo con la reivindicación 1, donde el material elástico incluye uretano.

14. El dispositivo de mecanizado de guía flexible de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

una pluralidad de pasadores separadores (18) fijados al carril, donde al menos uno de los pasadores separadores (18) está fijado a uno respectivo de cada uno de los elementos rigidizadores (26, 28) .

15. La ventosa de la reivindicación 14, donde al menos un extremo de cada uno de la pluralidad de pasadores separadores (18) se hace pasar a través del sello periférico. 25