BR112014029320B1

BR112014029320B1 - Máquina-ferramenta e método de usinagem

Info

Publication number: BR112014029320B1
Application number: BR112014029320-1A
Authority: BR
Inventors: Shugo Arakawa; Yuki Yamaura; Naoya Matsunaga
Original assignee: Honda Motor Co., Ltd
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2022-05-24
Also published as: WO2013175831A1; JPWO2013175831A1; CN104334315B; JP5830605B2; CN104334315A; BR112014029320A2

Abstract

MÁQUINA-FERRAMENTA E MÉTODO DE USINAGEM. A presente invenção refere-se a uma máquina-ferramenta para a usinagem de uma peça de trabalho (W1), que é mantida entre a placa de descanso de trabalho (15) e uma placa de pressionamento de trabalho (16), com o uso de cortadores (21, 22) em uma cabeça de usinagem (13). Quando a usinagem termina, a placa de descanso de trabalho (15) é abaixada e uma peça de trabalho usinada (W2) é transferida a uma barra de suporte (43). Os pinos de recepção (44, 45) são encaixados nos orifícios de engate (66, 67), respectivamente, da peça de trabalho (W2). A peça de trabalho usinada (W2) é transportada, dessa maneira, a partir da placa de descanso de trabalho (15) para um molde de condução (50).

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção refere-se, em geral, às máquinas- ferramenta e, mais particularmente, a uma máquina-ferramenta aprimorada, na qual uma peça de trabalho é transferida por um mecanismo de transferência de peça de trabalho e usinada por uma cabeça de usinagem.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] As máquinas-ferramenta que realizam a usinagem em uma peça de trabalho por meio de uma cabeça de usinagem chamada cabeça alternativa são conhecidas conforme apresentado, por exemplo, na literatura de patente 1.

[0003] Conforme descrito na literatura de patente 1, uma unidade de usinagem inclui seis cabeças de usinagem de múltiplos eixos e se move em uma direção horizontal em direção e para longe de uma unidade de garra. A unidade de garra é fornecida em uma linha de transferência de modo que ela é transferida ou movida ao longo da linha de transferência de maneira horizontal e perpendicular para a direção horizontal mencionada acima. Além disso, a unidade de garra inclui braços de avanço/recuo pelos quais a peça de trabalho é intercalada.

[0004] Com uma construção de um aparelho de usinagem descrito na literatura de patente 1, muita energia seria consumida para mover a unidade de usinagem de um peso pesado em direção e para longe da linha de transferência. Além disso, a unidade de garra é movida ao longo da linha de transferência e interrompida em uma posição predeterminada, onde a peça de trabalho é submetida à usinagem mecânica pela unidade de usinagem. No entanto, a posição interrompida da unidade de garra deve ser precisa. Para garantir a precisão da posição interrompida da unidade de garra, é necessário diminuir a velocidade de transferência da unidade de garra e, portanto, da peça de trabalho, acionar uma cavilha em uma posição interrompida e fazer várias outras considerações. Como uma consequência, a linha de transferência se tornaria indesejavelmente complicada com relação à construção, mas também seria difícil elevar a velocidade de transferência da peça de trabalho.

[0005] Além disso, é desejado manter a unidade de usinagem es tacionária a partir de uma perspectiva de economia de energia, e é desejado aumentar a velocidade da linha de transferência. Ou seja, há uma demanda por uma máquina-ferramenta que não exija que a unidade de usinagem se mova e possa aumentar a velocidade da linha de transferência.

LITERATURA DA TÉCNICA ANTERIOR:

[0006] Literatura de patente 1: pedido de patente japonesa aberto à inspeção pública

[0007] Publicação N° 2011-240466

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[0008] Portanto, é um objetivo fornecer uma máquina-ferramenta aprimorada que não exija que a unidade de usinagem se mova e possa aumentar a velocidade da linha de transferência.

Solução para o problema

[0009] De acordo com a reivindicação 1 do atual pedido, apresen ta-se uma máquina-ferramenta na qual uma peça de trabalho é transferida por um mecanismo de transferência de peça de trabalho e usinada por uma cabeça de usinagem, a máquina-ferramenta que compreende: um molde de transferência fornecido no mecanismo de transferência de peça de trabalho para transferir a peça de trabalho a partir de uma porta de entrada da peça de trabalho ou uma etapa anterior para abaixo da cabeça de usinagem; um pino de suporte fornecido so- bre um molde de transferência para engatar um orifício de engate formado na peça de trabalho; a placa de descanso da peça de trabalho fornecido sobre a cabeça de usinagem, a placa de descanso da peça de trabalho que espera a chegada da peça de trabalho abaixo da cabeça de usinagem; um pino de posicionamento fornecido sobre a placa de descanso da peça de trabalho para engatar com um orifício do pino de posicionamento formado na peça de trabalho; um mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho fornecido sobre a cabeça de usinagem para mover a placa de descanso da peça de trabalho, de modo que a placa de descanso da peça de trabalho se aproxima da cabeça de usinagem ao mesmo tempo em que recolhe a peça de trabalho; e uma placa de pressionamento da peça de trabalho disposta entre a cabeça de usinagem e a placa de descanso da peça de trabalho para pressionar a peça de trabalho contra a placa de descanso da peça de trabalho depois que a peça de trabalho é transferida para uma posição predeterminada próxima à cabeça de usinagem.

[00010] De preferência, na invenção mencionada na reivindicação 2, a máquina-ferramenta inclui uma pluralidade de cabeças de usina- gem e uma pluralidade de moldes de transferência em relação correspondente às cabeças de usinagem, e em que os moldes de transferência são interconectados de modo que o mecanismo de transferência de peça de trabalho transfere de maneira simultânea uma pluralidade de peças de trabalho.

[00011] De preferência, na invenção mencionada na reivindicação 3, o mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho move de maneira simultânea uma pluralidade de placas de descanso da peça de trabalho para se aproximar da cabeça de usina- gem.

[00012] De preferência, na invenção mencionada na reivindicação 4, o molde de transferência é disposto mais próximo que a placa de descanso da peça de trabalho à cabeça de máquina, de modo que o molde de transferência não interfere com a placa de descanso da peça de trabalho durante a transferência da peça de trabalho.

[00013] De preferência, de acordo com a reivindicação 5, apresenta-se um método de usinagem para a usinagem de uma peça de trabalho pelo uso de uma máquina-ferramenta que inclui: um molde de transferência fornecido em um mecanismo de transferência de peça de trabalho para a transferência de uma peça de trabalho a partir de uma porta de entrada da peça de trabalho ou uma etapa anterior para debaixo de uma cabeça de usinagem que realiza a usinagem na peça de trabalho; um pino de suporte fornecido sobre um molde de transferência para engatar um orifício de engate formado na peça de trabalho; uma placa de descanso da peça de trabalho fornecida sobre a cabeça de usinagem, a placa de descanso da peça de trabalho que espera a chegada da peça de trabalho abaixo da cabeça de usinagem; um pino de posicionamento fornecido sobre a placa de descanso da peça de trabalho para engatar com um orifício do pino de posicionamento formado na peça de trabalho; um mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho fornecido sobre a cabeça de usina- gem para mover a placa de descanso da peça de trabalho de modo que a placa de descanso da peça de trabalho se aproxima da cabeça de usinagem ao mesmo tempo em que recolhe a peça de trabalho; e uma placa de pressionamento da peça de trabalho disposta entre a cabeça de usinagem e a placa de descanso da peça de trabalho para pressionar a peça de trabalho contra a placa de descanso da peça de trabalho depois que a peça de trabalho é transferida para uma posição predeterminada próxima à cabeça de usinagem, a placa de descanso da peça de trabalho que tem um sulco de passagem formado nela, o sulco de passagem que permite a passagem através do mesmo do molde de transferência, de modo que uma peça de trabalho não usi- nada pode ser transferida a partir do molde de transferência para o local de descanso da peça de trabalho ou uma peça de trabalho usinada pode ser transferida a partir do local de descanso da peça de trabalho para o molde de transferência, o método que compreende: uma etapa de transferência para transferir, por meio do molde de transferência, a peça de trabalho a partir da porta de entrada da peça de trabalho ou a etapa anterior para abaixo da cabeça de usinagem; uma etapa de transferência de pré-usinagem para mover o local de descanso da peça de trabalho para cima para transferir a peça de trabalho a partir do molde de transferência para o local de descanso da peça de trabalho; uma etapa de captura da peça de trabalho para mover o local de descanso da peça de trabalho mais para cima para prender de forma intercalada a peça de trabalho entre o local de descanso da peça de trabalho e a placa de pressionamento da peça de trabalho; a etapa de usinagem para a usinagem da peça de trabalho, presa e posicionada pela etapa de captura da peça de trabalho, pela cabeça de usinagem; e uma etapa de transferência pós-usinagem para transferir a peça de trabalho para o molde de transferência ao mover a peça de trabalho para baixo e inserir o pino de suporte no orifício de engate formado na peça de trabalho.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[00014] Na invenção mencionada na reivindicação 1, a peça de trabalho é transferida para se aproximar da cabeça de usinagem que é mantida estacionária. Devido ao fato de que a cabeça de usinagem de um peso pesado não é movida, isto é, mantida estacionária, a presente invenção pode alcançar economia de energia significativa.

[00015] Além disso, um mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho é fixo à cabeça de usinagem, e esse mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho move a placa de descanso da peça de trabalho em direção à ca- beça de usinagem. De maneira mais específica, a peça de trabalho é transferida para se aproximar da cabeça de usinagem ao mesmo tempo em que é intercalada entre a placa de descanso da peça de trabalho e a placa de pressionamento da peça de trabalho. Ou seja, devido ao fato de que a peça de trabalho é transferida para se aproximar da cabeça de usinagem separadamente, ou de maneira independente, do mecanismo de transferência de peça de trabalho, a velocidade de transferência da peça de trabalho em uma linha de transferência pode ser aumentada.

[00016] Portanto, a presente invenção pode fornecer uma máquina- ferramenta aprimorada que não exija que a unidade de usinagem se mova e possa aumentar a velocidade de transferência da peça de trabalho sobre a linha de transferência.

[00017] Além disso, o pino de suporte que pode ser engatado com o orifício de engate da peça de trabalho é fornecido sobre um molde de transferência. Devido ao fato de que o orifício de engate da peça de trabalho é usado, o molde de transferência pode ser construído como um molde simples que tem apenas o pino de suporte fornecido ali e, assim, o molde de transferência pode ter o custo reduzido.

[00018] Na invenção mencionada na reivindicação 2, os moldes de transferência são interconectados de modo que o mecanismo de transferência de peça de trabalho transfere de maneira simultânea a pluralidade de peças de trabalho juntas. Com tal disposição, a presente invenção pode alcançar uma eficiência de transferência melhorada.

[00019] Na invenção mencionada na reivindicação 3, o mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho move de maneira simultânea a pluralidade de placas de descanso da peça de trabalho para se aproximar da cabeça de usinagem. Devido ao fato de que a pluralidade de peças de trabalho é presa e transferida de maneira simultânea à cabeça de usinagem por meio do mecanismo de trans- ferência da placa de descanso da peça de trabalho, as funções para prender e alimentar a pluralidade de peças de trabalho pode ser combinada ou integrada, de modo que a máquina-ferramenta da invenção pode ser simplificada com relação à construção.

[00020] Na invenção mencionada na reivindicação 4, o molde de transferência é disposto mais próximo que a placa de descanso da peça de trabalho à cabeça de máquina, de modo que o molde de transferência não interfere com a placa de descanso da peça de trabalho durante a transferência da peça de trabalho. Devido ao fato de que o molde de transferência é disposto mais próximo que a placa de descanso da peça de trabalho à cabeça de máquina, o molde de transferência não interfere com a placa de descanso da peça de trabalho durante a transferência da peça de trabalho mesmo se o molde de transferência for deslizado de modo lateral. Consequentemente, a presente invenção pode ser construída de maneira que o molde de transferência apenas precise ser deslizado de modo lateral para transferir a peça de trabalho e, assim, de modo que o mecanismo de transferência de peça de trabalho para transferir a peça de trabalho possa ser simplificado com relação à construção.

[00021] Além disso, na invenção mencionada na reivindicação 5, o sulco de passagem que permite a passagem através do mesmo do molde de transferência é formado na placa de descanso da peça de trabalho, e a etapa de transferência de pré-usinagem move o local de descanso da peça de trabalho para cima para transferir a peça de trabalho a partir do molde de transferência para o local de descanso da peça de trabalho. Devido ao fato de que o sulco de passagem que permite a passagem através do mesmo do molde de transferência é formado na placa de descanso da peça de trabalho, a peça de trabalho pode ser transferida a partir do molde de transferência para o local de descanso da peça de trabalho pelo local de descanso da peça de trabalho sendo simplesmente movida para cima e, assim, a etapa de transferência de pré-usinagem pode ser simplificada. Além disso, devido ao fato de que o molde de transferência é movido para abaixo da cabeça de usinagem, uma distância a partir da peça de trabalho até a cabeça de usinagem é curta e assim, é possível reduzir uma distância de transferência da peça de trabalho e, portanto, um tempo de transferência da peça de trabalho. Como um resultado, a presente invenção pode alcançar uma produtividade melhorada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00022] A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma máquina- ferramenta da presente invenção;

[00023] A figura 2 é uma vista em corte considerada ao longo da linha 2-2 da figura 1;

[00024] A figura 3 é uma vista em corte considerada ao longo da linha 3-3 da figura 1;

[00025] A figura 4 é uma vista que mostra uma modificação da máquina-ferramenta mostrada na figura 3;

[00026] A figura 5 é uma vista frontal da máquina-ferramenta da presente invenção;

[00027] A figura 6 é uma vista em perspectiva que mostra as seções principais de um mecanismo de transferência de peça de trabalho;

[00028] A figura 7 é uma vista frontal de uma peça de trabalho e um molde de transferência;

[00029] A figura 8 é uma vista explicativa da operação da máquina- ferramenta da presente invenção;

[00030] A figura 9 é uma vista explicativa da operação da máquina- ferramenta da presente invenção;

[00031] A figura 10 é uma vista explicativa de uma construção de um mecanismo de garra;

[00032] A figura 11 é uma vista explicativa da operação do meca- nismo de garra;

[00033] A figura 12 é uma vista que mostra uma modificação de uma placa de descanso da peça de trabalho;

[00034] A figura 13 é uma vista plana que corresponde à figura 12; e

[00035] A figura 14 é uma vista que mostra outra modificação da placa de descanso da peça de trabalho.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[00036] Mais adiante neste documento, as modalidades preferenciais de uma máquina-ferramenta da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos anexos.

MODALIDADES

[00037] Conforme mostrado na figura 1, a máquina-ferramenta 10 inclui: as estruturas de base 11 fornecidas em uma base ou mesa de máquina e que se estendem em uma direção horizontal; uma estrutura de um formato em U invertido que se estende para cima a partir das estruturas de base 11; uma cabeça de usinagem 13 sustentada sobre a estrutura 12; um mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho 14 fornecido sobre a cabeça de usinagem 13; uma placa de descanso da peça de trabalho 15 que é transferida de modo vertical ou em uma direção de cima para baixo pelo mecanismo de transferência de suporte da peça de trabalho 14; e uma placa de pressionamento da peça de trabalho 16 disposta entre a placa de descanso da peça de trabalho 15 e a cabeça de usinagem 13.

[00038] Conforme mostrado na figura 2, a cabeça de usinagem 13 inclui uma pluralidade de (dois no exemplo ilustrado) eixos em fuso 18 e 19, e ferramentas de corte 21 e 22, como uma broca e um moinho de topo, são fixos de modo separado aos eixos em fuso 18 e 19.

[00039] Uma engrenagem de acionamento 23 e engrenagens acionadas 24 e 25 são incorporadas na cabeça de usinagem 13, de modo que as engrenagens acionadas 24 e 25 são giradas pela engrenagem de acionamento 23 sendo girada por um motor de tipo fuso 26 e, por sua vez, os eixos em fuso 18 e 19 são girados em alta velocidade através das engrenagens acionadas 24 e 25. Devido ao fato de que a cabeça de usinagem 13 inclui a pluralidade de eixos em fuso 18 e 19 de maneira densamente embalada, ela também é chamada de cabeça alternativa.

[00040] As barras-guia 27 se estendem para baixo a partir da cabeça de usinagem 13, e a placa de pressionamento da peça de trabalho 16 é guiada verticalmente de maneira móvel ao longo das barras-guia 27. A placa de pressionamento da peça de trabalho 16 é suspensa por unidades de amortecimento 28 que se estendem para baixo a partir da superfície inferior da cabeça de usinagem 13.

[00041] De preferência, as unidades de amortecimento 28 são, cada uma, construídas por laminação de uma multiplicidade de molas de lâmina dentro de um cilindro ou uma combinação integrada de uma mola e um amortecedor hidráulico. As unidades de amortecimento 28 geram uma força reativa para baixo que impede a placa de pressio- namento da peça de trabalho 16 de se mover para cima.

[00042] Além disso, conforme mostrado na figura 3, o mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho 14 é uma unidade de cilindro de pressão hidrostática 30 que tem uma haste de pistão 29 que se estende para baixo ao longo de um eixo vertical. A placa de descanso da peça de trabalho 15 é fixa à extremidade distal (extremidade inferior) da haste de pistão 29 por meio de porcas 31.

[00043] As hastes-guia 32 se estendem para baixo a partir da superfície inferior da cabeça de usinagem 13. As anilhas-guia 33 são fornecidas na placa de descanso da peça de trabalho 15. O interior da unidade de cilindro de pressão hidrostática 30 é segmentado por um pistão 34 em um compartimento inferior 35 e em um compartimento superior 36. O pistão 34 pode ser movido para cima pela alta pressão hidrostática sendo fornecida ao compartimento inferior 35, e o pistão 34 pode ser movido para baixo pela alta pressão hidrostática sendo fornecida ao compartimento superior 36.

[00044] As hastes-guia 32 passam de modo apertado através das anilhas-guia 33 correspondentes. O nivelamento da placa de descanso da peça de trabalho 15 pode ser mantido por meio das hastes-guia 32 e das anilhas-guia 33. Não há possibilidade da placa de descanso da peça de trabalho 15 oscilar de modo indesejável durante o movimento vertical (de cima para baixo). Como uma consequência, a placa de descanso da peça de trabalho 15 pode ser movida de modo vertical de maneira suave.

[00045] Observa-se que as hastes-guia 32 podem se estender para cima a partir da placa de descanso da peça de trabalho 15, conforme mostrado na figura 4. Em tal caso, as anilhas-guia 33 são fornecidas na cabeça de usinagem 13, e as hastes-guia 32 passam através das anilhas-guia 33. Ou seja, as hastes-guia 32 são fornecidas em uma da cabeça de usinagem 13 e da placa de descanso da peça de trabalho 15, e as anilhas-guia 33, através das quais as hastes-guia 32 passam, são fornecidas na outra cabeça de usinagem 13 e placa de descanso da peça de trabalho 15. Somente é necessário que a placa de descanso da peça de trabalho 15 seja movida para se aproximar da cabeça de usinagem 13 enquanto é guiada através das hastes-guia 32 e as anilhas-guia 33, e é opcional as hastes-guia 32 se estenderem para cima ou para baixo.

[00046] A seguir, descreve-se, com referência à figura 5, um mecanismo de transferência de peça de trabalho que alimenta uma peça de trabalho não usinada (isto é, a peça de trabalho a ser usinada) para a máquina-ferramenta 10 da presente invenção e recebe uma peça de trabalho usinada (isto é, a peça de trabalho que foi usinada) a partir da máquina-ferramenta 10.

[00047] Conforme mostrado na figura 5, o mecanismo de transferência de peça de trabalho 40 inclui: um membro de transferência horizontal 41 que se estende de modo horizontal e transversal através de uma parte inferior da estrutura de um formato em U invertido; os braços 42 fornecidos em um intervalo predeterminado no membro de transferência horizontal 41 e que se projeta para cima a partir do membro de transferência horizontal 41; e os moldes de transferência 50 montados em respectivas partes superiores dos braços 42 para transferir as peças de trabalho W1 e W2. Cada um dos moldes de transferência 50 inclui uma barra de suporte 43, e pinos de suporte grandes e pequenos (os primeiro e segundo pinos de suporte) 44 e 45.

[00048] Ou seja, o mecanismo de transferência de peça de trabalho 40 é um mecanismo para transferir de modo horizontal a peça de trabalho não usinada W1 e a peça de trabalho usinada W2, e o mecanismo de transferência de peça de trabalho 40 nunca se move na direção vertical ou de cima para baixo. Cada um dos moldes de transferência 50 se move apenas de modo horizontal (de modo lateral) e é de uma construção simples que inclui apenas a barra de suporte 43 e os pinos de suporte grandes e pequenos (os primeiro e segundo pinos de suporte) 44 e 45. No exemplo ilustrado, as peças de trabalho W1 e W2 são, cada uma, um encaixe para uma transmissão variável de forma contínua ou uma tampa para fechar uma abertura de tal encaixe; nota- se, no entanto, que a peça de trabalho W1 pode ter qualquer formato desejado, tipo e aplicação.

[00049] Além disso, conforme mostrado na figura 6, o braço 42 tem um formato de C, e um sulco de passagem 47 um formato de T é formado na placa de descanso da peça de trabalho 15. O sulco de passagem 47 é um sulco formado para permitir uma passagem relativa através do mesmo da barra de suporte 43 e do braço 42. A barra de suporte 43 e o braço 42 não se movem na direção vertical ou de cima para baixo. Ou seja, cada um dos moldes de transferência 50 se move apenas de modo horizontal e não se move na direção de cima para baixo. À medida que a placa de descanso da peça de trabalho 15 mostrada pela linha sólida é diminuída, o sulco de passagem 47 alcança uma posição mostrada pela linha imaginária sem interferir com a barra de suporte 43 e o braço 42. Ou seja, a placa de descanso da peça de trabalho 15 é móvel na direção de cima para baixo a partir da posição da linha sólida para a posição da linha imaginária.

[00050] A placa de descanso da peça de trabalho 15 tem uma primeira superfície de descanso 48, um primeiro pino de posicionamento 49, uma segunda superfície de descanso 51 e um segundo pino de posicionamento 52.

[00051] Conforme mostrado na figura 7, as peças de trabalho W1 e W2 têm, cada uma, nas partes inferiores das mesmas, um primeiro orifício do pino de posicionamento 64 que se engata de modo firme ao primeiro pino de posicionamento 49 e um segundo orifício do pino de posicionamento 65 que se engata de modo firme ao segundo pino de posicionamento 52. À medida que a placa de descanso da peça de trabalho 15 é movida para cima, os primeiro e segundo pinos de posicionamento 49 e 52 se encaixam nos primeiro e segundo orifícios do pino de posicionamento 64 e 65, respectivamente.

[00052] Além disso, as peças de trabalho W1 e W2 têm, cada uma, nas partes inferiores das mesmas, os primeiro e segundo orifícios de engate 66 e 67 com os quais os primeiro e segundo pinos de suporte 44 e 45 são engatados de modo firme, respectivamente. Observa-se que as peças de trabalho W1 e W2 não são necessariamente limitadas ao formato mostrado na figura 7 e podem ter qualquer outro formato, contato que elas sejam uma parte mecânica comum, como um eixo de manivela ou uma cabeça de cilindro. Além disso, os tamanhos (inclu- indo os comprimentos), posições e números dos pinos de posicionamento 49 e 52 e pinos de suporte 44 e 45 são determinados conforme for adequado de acordo com os tamanhos e as posições dos primeiro e segundo orifícios do pino de posicionamento 64 e 65 e dos orifícios de engate 66 e 67.

[00053] Agora, a operação da máquina-ferramenta construída de maneira descrita acima será descrita com referência às figuras 8 e 9.

[00054] Conforme mostrado na figura 8(a), a placa de descanso da peça de trabalho 15 é mantida abaixo da peça de trabalho W1. Devido ao fato de que um braço 42 tem um formato em C, de modo a passar pela placa de descanso da peça de trabalho 15, a peça de trabalho não usinada W1 é transferida de modo horizontal pelo mecanismo de transferência da peça 40 sem o braço 42 que interfere com a placa de descanso da peça de trabalho 15, conforme descrito acima em relação à figura 6. A peça de trabalho W1 é transferida a partir de uma porta de entrada da peça de trabalho ou uma etapa anterior para abaixo da cabeça de usinagem 13 e interrompida em uma posição predetermi-nada (etapa de transferência).

[00055] À medida que a placa de descanso da peça de trabalho 15 é movida para cima, a peça de trabalho W1 é presa pela placa de descanso da peça de trabalho 15 conforme mostrado na figura 8(b). Embora a peça de trabalho W1 saia dos primeiro e segundo pinos de suporte 44 e 45, ela não só é posicionada na direção horizontal por meio dos primeiro e segundo pinos de posicionamento 49 e 52, mas também é posicionada na direção vertical por meio das primeira e segunda superfícies de descanso 48 e 51. Na figura 8(b), a peça de trabalho W1 é mostrada como estando na metade do movimento para cima, de modo que há um vão entre a peça de trabalho W1 e a placa de pressi- onamento da peça de trabalho 16. Ou seja, a peça de trabalho W1 é transferida a partir do molde de transferência 50 para a placa de pres- sionamento da peça de trabalho 16 (etapa de transferência de pré- usinagem).

[00056] À medida que a placa de descanso da peça de trabalho 15 é movida ainda para cima, a superfície superior da peça de trabalho W1 fica contra a placa de pressionamento da peça de trabalho 16, conforme mostrado na figura 9(a). À medida que a placa de descanso da peça de trabalho 15 é movida mais ainda para cima, as unidades de amortecimento 28 se contraem, de modo que a peça de trabalho W1 é inclinada de modo resiliente contra a placa de descanso da peça de trabalho 15 de acordo com uma quantidade da contração das unidades de amortecimento 28. Ou seja, a peça de trabalho W1 é presa de modo intercalado entre a placa de descanso da peça de trabalho 15 e a placa de pressionamento da peça de trabalho 16 (etapa de captura da peça de trabalho).

[00057] Em seguida, a usinagem mecânica é realizada na peça de trabalho W1, intercalada entre a placa de descanso da peça de trabalho 15 e a placa de pressionamento da peça de trabalho 16, por meio das ferramentas de corte 21 e 22 (etapa de usinagem).

[00058] Depois do término da usinagem mecânica, a placa de descanso da peça de trabalho 15 é movida para baixo e a peça de trabalho usinada W2 é transferida para a barra de suporte 43, ao rastrear as etapas acima, isto é, em uma ordem da etapa da figura 9(a) ^ para a etapa da figura 8(b) ^ para a etapa da figura 8(a). Os primeiro e segundo pinos de suporte 44 e 45 são inseridos de modo firme nos primeiro e segundo orifícios de engate 66 e 67, respectivamente. Ou seja, a peça de trabalho W2 é transferida a partir da placa de descanso da peça de trabalho 15 para o molde de transferência 50 (etapa de transferência pós-usinagem).

[00059] Como fica evidente a partir da descrição supracitada, a peça de trabalho W1 é movida ou transferida para se aproximar da cabe- ça de usinagem 13 que é mantida estacionária. Devido ao fato de que a cabeça de usinagem 13 de um peso pesado não é movida, isto é, é mantida estacionária, é possível alcançar a economia de energia significativa.

[00060] Além disso, o mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho 14 (figura 3) é fixo à cabeça de usinagem 13, e esse mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho 14 move a placa de descanso da peça de trabalho 15 para se aproximar da cabeça de usinagem 13. Mais especificamente, a peça de trabalho W1 é transferida para se aproximar da cabeça de usi- nagem 13 enquanto é intercalada entre a placa de descanso da peça de trabalho 15 e a placa de pressionamento da peça de trabalho 16. Ou seja, devido ao fato de que a peça de trabalho W1 é transferida para se aproximar da cabeça de usinagem 13 de maneira separada, ou de maneira independente do mecanismo de transferência de peça de trabalho 40, a velocidade de transferência da peça de trabalho do mecanismo de transferência de peça de trabalho 40 pode aumentar sem ser influenciada pela peça de trabalho W1.

[00061] A seguir, descrevem-se as modificações preferidas da presente invenção.

[00062] Conforme mostrado na figura 10, as cavilhas de posicionamento 54 (mais adiante neste documento chamadas simplesmente de "cavilhas 54") são fornecidas na placa de descanso da peça de trabalho 15, os membros colunares 55 são fornecidos sobre a placa de pressionamento da peça de trabalho 16, e o orifício de cavilha 56 é formado em cada membro colunar 55. Além disso, um recesso de abertura de modo lateral 57 é formado em cada uma das cavilhas 54, e os mecanismos de garra 58 são fornecidos sobre a placa de pressi- onamento da peça de trabalho 16 próxima aos membros colunares 55.

[00063] Cada um dos mecanismos de garra 58 está, de preferência, sob a forma de um cilindro hidráulico que tem um sulco em came 59 que compreende uma combinação de um sulco oblíquo e um sulco axial que se comunica um com o outro. À medida que cada um dos cilindros hidráulicos 58 é contraído, a haste de pistão 29 gira por meio do sulco oblíquo. Em seguida, a haste de pistão 29 se move de modo axial por meio do sulco axial sem girar. Ou seja, o cilindro hidráulico 58 é uma unidade de cilindro que faz com que a haste de pistão 29 realize o movimento giratório e o movimento axial de maneira contínua.

[00064] Primeiro, a placa de descanso da peça de trabalho 15 é movida para cima pela haste de pistão 29, de modo que as cavilhas 54 são encaixadas nos orifícios de cavilha 56.

[00065] Em seguida, os mecanismos de garra 58 são ativados, conforme mostrado na figura 11. Assim, as garras de prender 61 são giradas cerca de 90 graus conforme indicado pela seta (1) e, em seguida, movidas conforme indicado pela seta (2) para assim mover as cavilhas 54 mais fundo nos membros colunares 55. Como uma consequência, a placa de pressionamento da peça de trabalho 16 é presa à placa de descanso da peça de trabalho 15.

[00066] Ou seja, a placa de pressionamento da peça de trabalho 16 é posicionada em relação à placa de descanso da peça de trabalho 15 por meio das cavilhas 54 e dos orifícios de cavilha 56. Devido ao fato de que a placa de pressionamento da peça de trabalho 16 é posicionada em relação à placa de descanso da peça de trabalho 15 dessa maneira, a peça de trabalho intercalada entre a placa de pressiona- mento da peça de trabalho 16 e a placa de descanso da peça de trabalho 15 pode ser posicionada de modo preciso.

[00067] Durante a usinagem pela cabeça de usinagem 13 da peça de trabalho W1 no exemplo ilustrado da figura 9, a força que corresponde à resistência de corte é aplicada à peça de trabalho W1. Se os mecanismos de garra não forem fornecidos, surgiria uma necessidade de fortalecer os membros resilientes (unidades de amortecimento 28) fixos à placa de pressionamento da peça de trabalho 16, pois a peça de trabalho W1 precisa ser pressionada de maneira firme à placa de pressionamento da peça de trabalho 16.

[00068] Assim, na construção da figura 11 que inclui o mecanismo de garras 58, os membros resilientes 28 (figura 2) fixos à placa de pressionamento da peça de trabalho 16 não precisam ser tão fortes; assim, é possível alcançar um peso e tamanho reduzidos dos membros resilientes 28. Como uma alternativa, a construção da figura 11 pode ser invertida; ou seja, os membros colunares 55 podem ser fornecidos sobre a placa de descanso da peça de trabalho 15, e as cavilhas 54 podem ser fornecidas sobre a placa de pressionamento da peça de trabalho 16.

[00069] Como outra alternativa, uma pluralidade de cabeças de usi- nagem 13 (figura 1) podem ser fornecidas conforme mostrado na figura 12, e uma pluralidade de moldes de transferência 50 pode ser fornecida em relação correspondente à pluralidade de cabeças de usina- gem 13. A pluralidade de moldes de transferência 50 é interconectada. Uma pluralidade de placas de descanso da peça de trabalho 15 pode ser integrada em uma placa de descanso da peça de trabalho 15, e duas peças de trabalho W1 podem ser posicionadas na placa de descanso da peça de trabalho 15 integrada. Pela pluralidade das placas de descanso da peça de trabalho 15 sendo integradas na placa de descanso da peça de trabalho 15 dessa maneira, a pluralidade das placas de descanso da peça de trabalho 15 pode ser movida de maneira simultânea para cima e para baixo por meio do mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho 14 integrado.

[00070] Em tal caso, o centro da haste de pistão 29 pode coincidir com um centro de gravidade geral definido pelos centros integrantes de gravidade das duas peças de trabalho W1 e um centro de gravida- de daquela placa de descanso da peça de trabalho 15. Devido ao fato de que a placa de descanso da peça de trabalho 15 integrada é bem equilibrada dessa maneira, ela pode ser movida para cima e para baixo apenas por uma haste de pistão 29.

[00071] Embora, de modo ideal, o centro da haste de pistão 29 pode coincidir com um centro de gravidade geral, o centro da haste de pistão 29 pode estar situado deslocado do centro de gravidade geral por uma distância na ordem de um diâmetro externo da haste de pistão 29, pois o pequeno desequilíbrio da haste de pistão 29 pode ser acomodado pelas hastes-guia 32.

[00072] Como um resultado, o mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho 14 pode compreender uma única unidade de cilindro hidráulico conforme mostrado na figura 3, que pode simplificar a construção da máquina-ferramenta e assim, reduzir o custo da máquina-ferramenta.

[00073] Observa-se que o mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho 14 pode compreender uma pluralidade de unidades de cilindro hidráulico. Ou seja, a placa de descanso da peça de trabalho 15 pode ser movida para cima e para baixo por duas hastes de pistão 29. Em tal caso, um eixo central imaginário 63 é definido ao integrar de maneira imaginária a pluralidade de hastes de pistão 29 em uma haste de pistão. Mais especificamente, um ponto médio de uma linha que interconecta as hastes de pistão 29 é definido como o eixo central imaginário 63.

[00074] As duas hastes de pistão 29 são posicionadas de modo que o eixo central imaginário 63 coincide ou substancialmente coincide com o centro de gravidade geral mencionado acima. As duas hastes de pistão 29 se tornam difíceis de serem flexionadas. Consequentemente, não há necessidade de aumentar o diâmetro das hastes de pistão 29, e o diâmetro das hastes de pistão 29 pode ser reduzido. Como um resultado, o mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho 14 pode ser reduzido com relação ao tamanho e ao peso.

[00075] A placa de descanso da peça de trabalho 15 pode ser movida para cima e para baixo por três hastes de pistão 29 conforme mostrado na figura 14(b). Em tal caso, a haste de pistão 29 do meio serve como o eixo central imaginário 63. As três hastes de pistão 29 são posicionadas de modo que o eixo central imaginário 63 coincide ou substancialmente coincide com o centro de gravidade geral mencionado acima. As hastes de pistão 29 se tornam difíceis de serem flexionadas. Consequentemente, não há necessidade de aumentar o diâmetro das hastes de pistão 29, e o diâmetro das hastes de pistão 29 pode ser reduzido. Como um resultado, o mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho 14 pode ser reduzido com relação ao tamanho e ao peso.

[00076] Observa-se que o mecanismo de garra 58 descrito acima em relação às figuras 10 e 11 pode compreender uma simples combinação de um atuador giratório barato e um cilindro barato, em vez de ser limitado à construção da modalidade descrita acima.

Aplicabilidade Industrial

[00077] Os princípios básicos da presente invenção são bem adequados para a aplicação às máquinas-ferramenta que realizam a usi- nagem em uma peça de trabalho por meio de uma unidade de usina- gem. LISTAGEM DE REFERÊNCIA 10 máquina-ferramenta 13 cabeça de usinagem 14 mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho 15 placa de descanso da peça de trabalho 16 placa de pressionamento da peça de trabalho 40 mecanismo de transferência de peça de trabalho 44 , 45 pinos de suporte 47 sulco de passagem 49 , 52 pinos de posicionamento 50 molde de transferência 64 , 65 orifícios do pino de posicionamento 66 , 67 orifícios de engate 67 peça de trabalho não usinada 68 peça de trabalho usinada

Claims

1. Máquina-ferramenta (10) na qual uma peça de trabalho (W1) é transferida por um mecanismo de transferência de peça de trabalho (40) e usinada por uma cabeça de usinagem (13), caracterizada pelo fato de que a máquina-ferramenta (10) compreende: um molde de transferência (50) fornecido no mecanismo de transferência (40) de peça de trabalho para transferir a peça de trabalho (W1) a partir de uma porta de entrada da peça de trabalho ou uma etapa anterior para abaixo da cabeça de usinagem (13); um pino de suporte (44, 45) fornecido sobre um molde de transferência (50) para engatar um orifício de engate (66, 67) formado na peça de trabalho (W1); uma placa de descanso da peça de trabalho (15) fornecida sobre a cabeça de usinagem (13), a placa de descanso da peça de trabalho (15) que espera a chegada da peça de trabalho (W1) abaixo da cabeça de usinagem (13); um pino de posicionamento (49, 52) fornecido sobre a placa de descanso da peça de trabalho (15) para engatar com um orifício do pino de posicionamento (64, 65) formado na peça de trabalho (W1); um mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho (14) fornecido sobre a cabeça de usinagem (13) para mover a placa de descanso da peça de trabalho (15), de modo que a placa de descanso da peça de trabalho (15) se aproxima da cabeça de usinagem (13) ao mesmo tempo em que recolhe a peça de trabalho (W1); e uma placa de pressionamento da peça de trabalho (16) disposta entre a cabeça de usinagem (13) e a placa de descanso da peça de trabalho (15) para pressionar a peça de trabalho (W1) contra a placa de descanso da peça de trabalho (15) depois que a peça de traba- lho (W1) é transferida para uma posição predeterminada próxima à cabeça de usinagem (13).

2. Máquina-ferramenta (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui uma pluralidade de cabeças de usinagem (13) e uma pluralidade de moldes de transferência (50) em relação correspondente às cabeças de usinagem (13), e em que os moldes de transferência (50) são interconecta- dos, de modo que o mecanismo de transferência (40) de peça de trabalho transfere de maneira simultânea uma pluralidade de peças de trabalho (W1).

3. Máquina-ferramenta (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho (14) move de maneira simultânea uma pluralidade de placas de descanso da peça de trabalho (15) para se aproximar da cabeça de usinagem (13).

4. Máquina-ferramenta (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o molde de transferência (50) é disposto mais próximo que a placa de descanso da peça de trabalho (15) à cabeça de máquina (13), de modo que a interferência do molde de transferência (50) com a placa de descanso da peça de trabalho (15) é impedida durante a transferência da peça de trabalho (W1).

5. Método de usinagem para a usinagem de uma peça de trabalho (W1) que usa uma máquina-ferramenta (10) como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, o método caracterizado pelo fato de que compreende: uma etapa de transferência para transferir, por meio do molde de transferência (50), a peça de trabalho (W1) a partir da porta de entrada da peça de trabalho ou a etapa anterior para abaixo da cabeça de usinagem (13); uma etapa de transferência de pré-usinagem para mover o local de descanso da peça de trabalho (15) para cima para transferir a peça de trabalho (W1) a partir do molde de transferência (50) para o local de descanso da peça de trabalho (15); uma etapa de captura da peça de trabalho para mover o local de descanso da peça de trabalho (15) mais para cima para prender de forma intercalada a peça de trabalho (W1) entre o local de descanso da peça de trabalho (15) e a placa de pressionamento da peça de trabalho (16); uma etapa de usinagem para a usinagem da peça de trabalho (W1), presa e posicionada pela etapa de captura da peça de trabalho, pela cabeça de usinagem (13); e uma etapa de transferência pós-usinagem para transferir a peça de trabalho (W1) para o molde de transferência (50) ao mover a peça de trabalho (W1) para baixo e inserir o pino de suporte (44, 45) no orifício de engate (66, 67) formado na peça de trabalho (W1).

6. Método de usinagem, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a máquina-ferramenta (10) inclui uma pluralidade de cabeças de usinagem (13) e uma pluralidade de moldes de transferência (50) em relação correspondente às cabeças de usi- nagem (13), e em que os moldes de transferência (50) são interconec- tados, de modo que o mecanismo de transferência (40) de peça de trabalho transfere de maneira simultânea uma pluralidade de peças de trabalho (W1).

7. Método de usinagem, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de transferência da placa de descanso da peça de trabalho (14) move de maneira simultânea uma pluralidade de placas de descanso da peça de trabalho (15) para se aproximar da cabeça de usinagem (13).

8. Método de usinagem, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o molde de transferência (50) é disposto mais próximo que a placa de descanso da peça de trabalho (15) à cabeça de máquina de modo que a interferência do molde de transferência (50) com a placa de descanso da peça de trabalho (15) é impedida durante a transferência da peça de trabalho (W1).