Cabeza de montaje de huso de una máquina herramienta.

Una cabeza de montaje de huso de una máquina herramienta que comprende un cuerpo de soporte (4) con dimensiones transversales (d),

internamente hueco, que tiene una dirección principal de extensión a lo largo de un primer eje (D) y con una superficie interna (5), y adaptado para conectarse con la máquina (1) en un primer extremo (6), un huso (8) hueco conectado con el cuerpo de soporte (4), un árbol portaherramientas (9), que pasa a través del huso (8) y puede moverse, a lo largo de un segundo eje (Z), sustancialmente en paralelo al primer eje (D), entre una primera configuración no operativa, en la que el árbol (9) es estacionario y se retrae dentro del cuerpo de soporte (4), y al menos una segunda configuración operativa, en la que el árbol (9) está colocado en rotación y se mueve a lo largo del segundo eje (Z) fuera del cuerpo de soporte (4); comprendiendo también la cabeza (3) primeros medios de motor (11) conectados con el cuerpo de soporte (4), configurados para hacer rotar el huso (8) hueco, y el árbol (9) portaherramientas; segundos medios de motor (12) conectados con el árbol portaherramientas (9) para mover linealmente este último a lo largo del segundo eje (Z); teniendo los segundos medios de motor (12) un tercer eje (W) relativo de transmisión de movimiento conectado con el árbol portaherramientas (9) y coaxial con el segundo eje (Z) de traslado del árbol portaherramientas (9); estando ubicados los segundos medios de motor dentro de las dimensiones transversales (d) del cuerpo de soporte (4); estando soportado el huso (8) mediante el cuerpo de soporte (4) en un segundo extremo (7), opuesto al primer extremo (6), y que se aloja al menos parcialmente dentro del cuerpo de soporte (4); caracterizada por que el huso (8) se conecta totalmente con el cuerpo de soporte (4) en el segundo extremo (7) y se fija en posición.

Cabeza de montaje de huso de una máquina herramienta

La presente invención se refiere a una cabeza de montaje de huso de una máquina herramienta.

Más específicamente, se hará referencia a máquinas herramienta, estaciones de trabajo, sistemas robot de velocidad alta/muy alta tales como, por ejemplo, máquinas de punzonar, de fresar, de perforar y similares.

Las máquinas del tipo antes mencionado tienen cabezas de montaje de huso, que se colocan en rotación y al mismo tiempo se mueven en el espacio a lo largo de tres ejes lineales de un sistema impulsor de referencia.

Más específicamente, estas máquinas necesitan un alto grado de precisión en el movimiento de la cabeza a lo largo del eje sustancialmente paralelo al eje relativo de rotación para garantizar un alto nivel de calidad de la mecanización realizada.

Se necesita una precisión particular en la mecanización, especialmente si existe la necesidad de realizarla en grandes espesores o distancias y, por tanto, si es necesario que la cabeza de montaje de huso alcance grandes espesores o distancias mediante el traslado a lo largo del eje antes mencionado.

Las máquinas de la técnica anterior son capaces de funcionar en estas condiciones, sin embargo, no garantizan altos grados de precisión en la mecanización, especialmente cuando es necesario mover la cabeza de montaje de huso a mayores distancias o espesores.

Por ejemplo, se conocen máquinas en las que la cabeza de montaje de huso se monta en una guía, dentro de un cuerpo de soporte de la cabeza, para moverla en paralelo a su eje de rotación.

En más detalle, el cuerpo de soporte tiene una dimensión principal de extensión y el movimiento lineal del huso se proporciona mediante el accionamiento de un tornillo sin fin conectado con la guía o la cabeza. La rotación del tornillo sin fin provoca el movimiento del huso a lo largo de una dirección paralela a la dimensión principal de extensión del cuerpo y paralela al eje de rotación del tornillo sin fin.

El tornillo sin fin se acciona mediante un motor, cuyo eje impulsor se conecta con el tornillo sin fin mediante correas o ruedas dentadas, y el tornillo sin fin se monta por tanto "en estilo voladizo" en relación con el motor.

Este tipo de montaje, en consideración también de la longitud que posee el tornillo sin fin de manera compatible con la dimensión principal de extensión del cuerpo, da lugar a vibraciones que, como resultado, provocan imprecisiones en la mecanización.

Además, un sistema de movimiento de este tipo tiene numerosos problemas vinculados también con la lubricación de los componentes, lo que puede conducir a un desgaste, incluso rápido, de los elementos y, por tanto, a espacios libres e imprecisiones adicionales en la mecanización.

Además, el motor para accionar el tornillo sin fin se monta fuera del cuerpo antes mencionado, y la máquina se caracteriza por tanto por tener grandes dimensiones.

Un aspecto importante adicional a considerar, en relación con el movimiento de la cabeza de montaje de huso, se refiere a la necesidad de garantizar valores de velocidad de rotación del huso que sean lo más grande posible, mientras que al mismo tiempo se garantiza una alta precisión de ejecución y se mantienen las dimensiones generales pequeñas.

Sin embargo, incluso en este caso, las máquinas de la técnica anterior no pueden satisfacer esta necesidad.

Se conocen máquinas en las que el motor para accionar el huso se ubica cerca del propio huso.

En esta solución se obtiene una transmisión óptima del par de torsión suministrado por el motor, ya que los componentes impulsores desde el árbol motor al huso se reducen hasta el mínimo.

Sin embargo, considerando también el gran peso de los motores eléctricos usados normalmente, se crean inercias muy grandes con el movimiento del huso, especialmente para altos valores de excursión del huso. Estas inercias tienen un efecto adverso considerable sobre la precisión de la máquina y la calidad de la ejecución.

De manera similar, teniendo en consideración que el cuerpo tiene una dimensión principal de extensión, si el motor para el accionamiento del huso se monta en un extremo del cuerpo lejos del extremo conectado con el armazón de la máquina, se crean inercias, vibraciones e incluso una flexión del cuerpo durante el movimiento del huso, para afectar además de manera adversa a la ejecución de la mecanización.

Además, se conocen máquinas en las que el motor para accionar el huso se ubica en el extremo del cuerpo conectado con el armazón de la máquina. Las cabezas de montaje de huso de la técnica anterior de este tipo se conocen a partir de los documentos EP 1 992 436 A1, US 2008/232914 A1 y US 3548711 A.

En esta solución, no existen problemas referentes a la flexión del cuerpo y los espacios libres, sino que las dimensiones se incrementan considerablemente. Además, para transmitir el movimiento al huso, el motor impulsor debe equiparse con un eje impulsor muy largo o también se necesita un árbol de conexión entre el motor impulsor y el huso que tenga una dimensión de extensión igualmente alta. Esto tiene como resultado la presencia de espacios libres, vibraciones del árbol de conexión o eje impulsor durante la rotación y una transmisión ineficaz del movimiento. De esta manera, en este caso también, el tipo de máquina descrito anteriormente no logra una calidad de ejecución deseable y adecuada.

El objeto de esta invención es proporcionar una máquina herramienta que supere los inconvenientes antes mencionados de la técnica anterior.

Por tanto, se propone una cabeza de montaje de huso de una máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación adjunta 1.

De esta manera, es posible reducir considerablemente los espacios libres, las inercias y las vibraciones provocadas durante la ejecución con el movimiento lineal de la herramienta.

Además, es posible de esta manera comprobar de manera más precisa la colocación de la herramienta, y es posible por tanto obtener una alta calidad de la ejecución incluso para grandes excursiones del árbol portaherramientas.

En efecto, el árbol portaherramientas incrementa la precisión y la estabilidad de la máquina, en cualquier posición adoptada por el árbol con el traslado. De acuerdo con otro aspecto ventajoso, la cabeza de montaje de huso de acuerdo con esta invención se caracteriza por que los primeros medios de motor se ubican dentro del cuerpo.

Además, la cabeza se caracteriza por que los segundos medios de motor también se ubican dentro del cuerpo.

Una transmisión mejor y más eficaz del movimiento relativo al huso se obtiene como resultado de estos dos aspectos y al mismo tiempo las dimensiones generales y las inercias que se crean durante la excursión del huso se mantienen bajas lo que, como ya se ha mencionado, provocaría de otra manera una mecanización imprecisa.

Las reivindicaciones secundarias definen otros aspectos ventajosos de la invención. Estos y otros rasgos innovadores de la invención, así como las ventajas logradas de esta manera, serán más aparentes a partir de la siguiente descripción detallada de una realización de ejemplo preferente y no limitativa de la misma, en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- La Figura 1 es una vista lateral de una cabeza de montaje de huso, de acuerdo con esta invención, en una primera configuración operativa;

- La Figura 2 es una vista lateral de la cabeza de la Figura 1, en una segunda configuración operativa;

- La Figura 3 es una vista lateral de una realización alternativa de la cabeza de la Figura 1.

En referencia a los dibujos adjuntos, el número 1 denota en su totalidad una máquina herramienta, cuyo armazón se denota con el número 2 y se ¡lustra solo en parte en el dibujo.

Por otro lado, el número 3 indica, en general, una cabeza de montaje de huso de la máquina de acuerdo con esta invención.

Tal como se ilustra, la cabeza 3 de montaje de huso comprende un cuerpo de soporte (4) con dimensiones transversales (d), internamente hueco y con una superficie interior (5).

El término "dimensiones transversales" no se refiere solo al espacio ocupado únicamente por el cuerpo de soporte, sino también a la extensión del propio espacio, es decir, la extensión del espacio a lo largo de la dirección Identificada por el primer eje D.

El cuerpo 4, en particular, se extiende principalmente a lo largo de un primer eje D. Además, el cuerpo de soporte 4 se conecta con el armazón 2 de la máquina 1 en un primer extremo 6 relativo.

Preferentemente, el cuerpo 4 tiene una forma sustancialmente cilindrica.

La cabeza 3 comprende un huso... [Seguir leyendo]

1. Una cabeza de montaje de huso de una máquina herramienta que comprende un cuerpo de soporte (4) con dimensiones transversales (d), internamente hueco, que tiene una dirección principal de extensión a lo largo de un primer eje (D) y con una superficie interna (5), y adaptado para conectarse con la máquina (1) en un primer extremo (6), un huso (8) hueco conectado con el cuerpo de soporte (4), un árbol portaherramientas (9), que pasa a través del huso (8) y puede moverse, a lo largo de un segundo eje (Z), sustancialmente en paralelo al primer eje (D), entre una primera configuración no operativa, en la que el árbol (9) es estacionario y se retrae dentro del cuerpo de soporte (4), y al menos una segunda configuración operativa, en la que el árbol (9) está colocado en rotación y se mueve a lo largo del segundo eje (Z) fuera del cuerpo de soporte (4); comprendiendo también la cabeza (3) primeros medios de motor (11) conectados con el cuerpo de soporte (4), configurados para hacer rotar el huso (8) hueco, y el árbol (9) portaherramientas; segundos medios de motor (12) conectados con el árbol portaherramientas (9) para mover linealmente este último a lo largo del segundo eje (Z); teniendo los segundos medios de motor (12) un tercer eje (W) relativo de transmisión de movimiento conectado con el árbol portaherramientas (9) y coaxial con el segundo eje (Z) de traslado del árbol portaherramientas (9); estando ubicados los segundos medios de motor dentro de las dimensiones transversales (d) del cuerpo de soporte (4); estando soportado el huso (8) mediante el cuerpo de soporte (4) en un segundo extremo (7), opuesto al primer extremo (6), y que se aloja al menos parcialmente dentro del cuerpo de soporte (4); caracterizada por que el huso (8) se conecta totalmente con el cuerpo de soporte (4) en el segundo extremo (7) y se fija en posición.

2. La cabeza de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que los segundos medios de motor (12) comprenden un tornillo sin fin (13) conectado con el árbol portaherramientas (9) y que rota alrededor de un cuarto eje (A), para trasladar el árbol portaherramientas (9) cuando se coloca en rotación, y un motor (14), que rota alrededor del tercer eje (W), para hacer rotar el tornillo (13).

3. La cabeza de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que los segundos medios de motor (12) comprenden una varilla (27) conectada con el árbol portaherramientas (9) y un motor eléctrico (28) tubular para trasladar la varilla (27).

4. La cabeza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los primeros medios de motor (11) se ubican dentro del cuerpo de soporte (4).

5. La cabeza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los segundos medios de motor (12) se ubican dentro del cuerpo de soporte (4).

6. La cabeza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los primeros medios de motor (11) comprenden un motor de engranajes (18) para hacer rotar el huso (8) hueco y un árbol (19), ubicado en la salida del motor de engranajes (18), para transmitir el movimiento al huso (8) hueco; estando ubicado el motor de engranajes (18) dentro del cuerpo de soporte (4), en una posición sustancialmente central entre el primer extremo (6) y el segundo extremo (7) del cuerpo de soporte (4).

7. La cabeza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende medios (24) para guiar el árbol portaherramientas (9) durante su traslado lineal; los medios de guía (24) comprenden una guía lineal (25) fija conectada con la superficie interior (5) del cuerpo de soporte (4) y un carro (26), montado en el árbol portaherramientas (9) y conectado de manera deslizante con la guía lineal (25).