ES2219472T3 - Dispositivo de retencion para la retencion de piezas de construccion de gran formato. - Google Patents
Dispositivo de retencion para la retencion de piezas de construccion de gran formato.Info
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Abstract
Dispositivo de retención para la retención de piezas de construcción de gran formato, en el que el dispositivo de retención (10) presenta varias unidades de sujeción (1 a 8) que se pueden desplazar sobre un sistema de carriles (11), caracterizado porque la disposición de las unidades de sujeción (2 a 7) está realizada de tal manera que una parte de las unidades de sujeción (2, 4, 6) está dispuesta a lo largo de una parte de la pieza de construcción, y de modo correspondiente, la otra parte de las unidades de sujeción (3, 5, 7) está prevista a lo largo de la otra parte de la pieza de construcción, y las unidades de sujeción (2 a 7) presentan brazos de sujeción (14) que se pueden desplazar y girar, en el que un número mínimo de brazos de sujeción (14) se puede retirar de la región de trabajo de una máquina de mecanizado (16), para hacer espacio a una máquina (16) para la ejecución de su ciclo de trabajo en la región de una unidad de sujeción (1-8), mientras que un número lo mayor posible de unidades de sujeción (1-8) sigue soportando al mismo tiempo a la pieza de construcción (21).
Description
Dispositivo de retención para la retención de
piezas de construcción de gran formato.
La invención se refiere a un dispositivo de
retención para la retención de piezas de construcción de gran
tamaño, en la que el dispositivo de retención está conformado como
un sistema de retención flexible y presenta varias unidades de
sujeción. La invención se refiere además a una máquina de mecanizado
con un dispositivo de retención de este tipo, un procedimiento para
el montaje y la retención de piezas de construcción de gran formato,
en el que un mecanizado de las piezas con una máquina de mecanizado
se realiza con una herramienta superior y una herramienta inferior,
que actúa conjuntamente con un dispositivo de retención para la
retención de piezas de construcción de gran formato, y un
procedimiento para la carga del dispositivo de retención.
Se conocen sistemas de retención, por ejemplo,
del documento DE 19745145A1. Este documento muestra una máquina para
la retención de piezas de construcción que está formada por varias
unidades, en la que cada unidad presenta arcos que se pueden
desplazar sobre carriles, y están previstos varios arcos para el
alojamiento de una o varias piezas de construcción de gran formato.
Los dos arcos exteriores de una unidad de soporte de este tipo están
unidos de modo fijo con los carriles, y toda la unidad de soporte se
puede emplear para procesos de montaje con una grúa de carga. Una
pieza de construcción fijada en la unidad de soporte, o bien varias
piezas de construcción sujetas de esta manera son introducidas
desplazándolas por medio de otro sistema de carriles a una máquina
de remachado, y la unidad se fija en una posición fija. Para evitar
una colisión entre los elementos de la máquina de remachado y los
elementos del sistema de retención durante el proceso de remachado,
los arcos en cuestión se pueden alojar en otra posición. Esto se
realiza retrayendo las varillas telescópicas y desplazando los arcos
en cuestión sobre los carriles. Durante este tiempo se produce el
proceso de remachado. Así mismo, en toda la región del arco que se
ha liberado se retira el soporte o la fijación de la pieza de
construcción. Después del proceso de remachado, se extrae todo el
soporte de la pieza de construcción de la máquina de remachado
mediante un desplazamiento, y se pueden llevar a cabo otros trabajos
en la pieza de construcción, o bien se emplea el soporte de la pieza
de construcción, y la pieza de construcción es montada por parte de
la unidad de soporte.
Con ello, las soluciones conocidas se basan en
sistemas de soporte existentes en la técnica de instalaciones y
equipos, como cuadros de cambio y/o de posicionamiento, cuadros de
dispositivos, estaciones de ensamblaje, sistemas de portal, sistemas
de mesas de montaje. Los procesos de montaje y de posicionamiento se
han de desarrollar en parte según complejas regulaciones técnicas y
temporales. Además son necesarias altas inversiones en la técnica de
instalaciones y equipos, en particular cuando se ha de cubrir un
amplio espectro de piezas de construcción con diferentes dimensiones
y formas. La alimentación de la instalación se realiza habitualmente
por medio del empleo de otros subsistemas, como construcciones de
plataforma, carros de transferencia, plataformas de elevación,
jaulas de extracción, entre otros, en la que debido a las
dimensiones (para el campo de la piel del fuselaje de un avión
aproximadamente hasta un tamaño de 11 x 3 m) y a las posibles
curvaturas de las piezas de construcción que se han de montar se ha
realizar un esfuerzo logístico significativo.
Debido a ello, la invención se basa en el
objetivo de conformar un dispositivo para la retención de piezas de
construcción de gran formato, en el que el coste para la técnica de
instalaciones y equipos se reduzca gracias al hecho de prescindir de
sistemas de soporte rígidos con dispositivos de geometría
determinada, y se ha de alcanzar una sujeción flexible de piezas de
trabajo de diferente forma y dimensiones.
Este objetivo se consigue, en un dispositivo de
retención genérico, con las medidas mencionadas en la reivindicación
1.
Las variantes y configuraciones ventajosas se
indican en las reivindicaciones subordinadas 2 a 19, y se
representan en la siguiente descripción.
Una máquina de mecanizado que se pueda acoplar
con un dispositivo de retención conforme a la patente está indicada
en la reivindicación 20.
Un procedimiento para el mecanizado de una pieza
de construcción de gran formato, así como un procedimiento para la
carga del dispositivo de retención con una pieza de construcción de
gran formato están indicados en las reivindicaciones 21 y 22.
Con el dispositivo conforme a la invención se
hace posible que se pueda reaccionar de modo flexible a diferentes
requerimientos en el proceso de fabricación (adaptación a otras
dimensiones de la pieza de construcción, entre otras cosas), y se
hace posible una reducción del tiempo de montaje. Además, se han de
alcanzar las siguientes ventajas:
- prescindir de sistemas de soporte
- evitar el empleo de subsistemas
- mejora de la ergonomía en los procesos de
montaje
- incremento de la flexibilidad del sistema de
retención, es decir, solución de torre, empleo de otros ejes
auxiliares posibles, cobertura de espectros de piezas de
construcción con las mayores dimensiones posibles (esféricas,
hinchamientos).
En el dibujo está representado un ejemplo de
realización de la invención, que se describe a continuación a partir
de las Figuras 1 a 11.
Se muestra:
Fig. 1 una representación en perspectiva del
dispositivo de retención conforme a la invención,
Fig. 2 el dispositivo de retención según la Fig.
1 actuando conjuntamente con una máquina de mecanizado,
Fig. 3 el dispositivo de retención en una vista
por los dos lados,
Fig. 4 una primera unidad de sujeción como parte
delantera del dispositivo de retención,
Fig. 5 una octava unidad de sujeción como última
parte del dispositivo de retención,
Fig. 6 una unidad de sujeción como particularidad
de la parte central del dispositivo de retención,
Fig. 7 una unidad de apriete como parte
constituyente de una unidad de sujeción,
Fig. 8 una unidad de fijación como parte
constituyente de una unidad de sujeción,
Fig. 9 una unidad exterior de aspiración como
parte constituyente de una unidad de sujeción,
Fig. 10 una unidad giratoria de aspiración como
parte constituyente de una unidad de sujeción y
Fig. 11 un alojamiento exterior de carga como
parte constituyente de una unidad de sujeción.
En la Fig. 1 se muestra un dispositivo de
retención 10 conforme a la invención para la retención de piezas de
construcción de gran formato, preferentemente de chapas
plastificadas curvadas que se usan para la fabricación de campos de
la piel para fuselajes de un avión. Los campos de la piel que se han
de fabricar pueden presentar dimensiones de hasta 11 m x 3 m
aproximadamente. En las piezas de construcción curvadas de modo
cilíndrico o esférico se han de montar puntales longitudinales que
discurren longitudinalmente. El dispositivo de retención 10 está
conformado como un sistema de retención flexible, que presenta
unidades de sujeción 1 a 8 - ocho en la forma de realización
mostrada -. Las unidades de sujeción 1 a 8 están dispuestas en un
sistema de carriles 11, y se pueden posicionar de manera flexible de
modo correspondiente al caso de aplicación. El sistema de carriles
11 está fijado preferentemente al suelo de una nave de fabricación,
y el traslado de las unidades de sujeción 1 a 8 sobre los carriles
11 es posible en la dirección principal de desplazamiento, es decir,
en la dirección x según el sistema de coordenadas dibujado en la
figura. Las unidades de sujeción exteriores 1 a 8 están conformadas
como puentes de sujeción 12 y 13, en las que el puente de sujeción
conforma el puente de sujeción delantero, y el puente de sujeción 13
conforma el puente de sujeción trasero. Los puentes de sujeción 12 y
13 están apoyados por los dos lados por columnas de soporte 15. Las
unidades de sujeción interiores 2 a 7 están formadas,
respectivamente, por brazos de sujeción 14 individuales, que están
posicionados respectivamente en una columna de soporte 15. Los
detalles fundamentales de las unidades de sujeción 1 a 8 están
representados en las Figuras 4 a 11.
En la Fig. 2 se puede ver una máquina de
mecanizado 16 con una herramienta 17 superior y una herramienta 18
inferior. Ésta está acoplada, en la realización mostrada, con el
dispositivo de retención 10 conforme a la invención, para mecanizar
piezas de construcción de gran superficie, preferentemente campos de
la piel de la cubierta del fuselaje de un avión curvados de modo
cilíndrico o esférico. La máquina de mecanizado 16 está conformada
en la realización mostrada como máquina de remachado orbital con un
área de trabajo de hasta aproximadamente 120º, y puede ser
desplazada sobre un sistema de carriles 11A en la dirección
principal de la máquina, que discurre paralelamente al sistema de
carriles 11. La herramienta 18 superior está dispuesta en un arco 19
semicircular, cuyos extremos del arco están alojados en el sistema
de carriles 11A. El arco 19 presenta guías, pudiendo la herramienta
superior 17 ser desplazada a lo largo de estas guías para los
procesos de mecanizado. La herramienta inferior 18 está posicionada
en el interior del arco 19, preferentemente en la región del centro
del círculo del arco 19. La herramienta superior y la herramienta
inferior 17 y 18 actúan conjuntamente para un proceso de remachado
en una posición de remachado prefijada. Un posicionamiento en la
posición de remachado y un control del desarrollo de un proceso de
remachado se llevan a cabo por medio de controles de programa, es
decir, programas NC que realizan con ello un remachado automatizado
en su mayor parte. Al mismo tiempo, es posible un acoplamiento con
el control del sistema de retención, para poder reconocer averías a
tiempo y para retirar los brazos de sujeción 14 correspondientes
fuera de la región de trabajo de la máquina remachadora 16. El
ordenador de control está dispuesto en una estación de cálculo 20,
desde la que también se pueden llevar a cabo manualmente labores de
supervisión y control de un operador desde una mesa de manejo.
Las unidades de sujeción 1 a 8 están realizadas
de tal manera que un número predeterminado de estas unidades puede
ser retirado de la región de trabajo de la máquina 16, para hacer
espacio a la máquina 16 para la ejecución de su ciclo de trabajo en
la región de una sujeción, es decir, en la región del brazo de
sujeción 14, mientras que un número lo mayor posible de unidades de
sujeción sigue soportando al mismo tiempo a la pieza de trabajo.
La máquina de mecanizado 16 puede pasar con la
herramienta 17 superior por encima de las unidades de sujeción 1 a
8, y puede pasar con la herramienta 18 inferior lateralmente junto a
las columnas de soporte 15 de las unidades de sujeción 1 a 8. Las
unidades de sujeción 1 a 8 del sistema de retención están dispuestas
de tal manera que producen dos filas de zonas de trabajo/ zonas de
retención que discurren de modo paralelo respecto a la dirección
principal de desplazamiento.
En la Fig. 3 está representado el dispositivo de
retención 10 con las unidades de sujeción 1 a 8 en una vista desde
delante y desde arriba. Se puede reconocer bien la disposición de
las unidades de sujeción 1 a 8 entre ellas, así como la posición de
una pieza de construcción 21 en una posición sujeta. El puente de
sujeción 12 está fijado de modo fijo en relación con el sistema de
carriles 11 u 11A, y conforma un punto de referencia para la
comparación de las coordenadas con la máquina de mecanizado 16. Los
puentes de sujeción 12 y 13 fijan y aprietan la pieza de
construcción 21 por su parte frontal. Los brazos de sujeción 14
fijan la pieza de construcción 21 por medio de sujeciones 22, en el
ejemplo de realización mostrado por medio de fuerza de
aspiración.
A partir de las figuras 1 a 3 se puede reconocer
que las unidades de sujeción 1 a 8 del sistema de retención 10 están
dispuestas de tal manera que se puede acceder libremente a todo el
espacio, y en particular al suelo de la nave, por debajo de las
unidades de sujeción 1 a 8 durante el proceso de mecanizado, y que
en el centro situado entre las dos filas de retención existe un
espacio para un operario al que puede acceder estando erguido.
En cada zona de retención del sistema de
retención se encuentra una unidad de sujeción con un brazo de
sujeción 14 (excepto en el extremo delantero y trasero de una pieza
de construcción, ya que aquí están previstos puentes de sujeción 12
y 13), en el que por cada brazo de sujeción 14 están dispuestas una
o varias retenciones individuales 22 (ver por ejemplo la unidad de
aspiración 28 en la Fig. 9). Cada brazo de sujeción 14 está
dispuesto en una columna 15 que se puede desplazar de modo paralelo
respecto a la dirección principal de la máquina.
El brazo 14 de cada sujeción de la herramienta se
puede retirar en cada zona de trabajo independientemente de otros
brazos de sujeción 14 del soporte de la pieza de construcción 21, y
se puede introducir en la columna de soporte 15, de manera que el
brazo 14 ya no penetre en la región de trabajo de la máquina 16 Las
retenciones individuales 22 en cada brazo de sujeción 14 se pueden
desplazar a lo largo del brazo, y presentan elementos de soporte de
las herramientas 23 que se pueden desplazar en altura (ver la cabeza
de aspiración 281 en la Fig. 9). Las columnas de soporte 152 y 157
dispuestas entre las columnas finales, es decir, entre las columnas
151 y 158 de las unidades de sujeción exteriores 1 y 8, pueden ser
retiradas de la región de trabajo de la máquina pasando junto a la
columna 151 por medio del sistema de carriles 11. Con ello se pueden
conformar el número de las unidades de sujeción 2 a 7 usadas de modo
variable y depende del tamaño de la pieza de construcción 21 que se
ha de soportar, de su rigidez y forma y de las fuerzas de mecanizado
que actúan sobre la pieza de construcción 21. Con este tipo de
unidades de sujeción flexibles 1 a 8 se puede realizar de un modo
sencillo una adaptación a diferentes dimensiones de la pieza de
construcción, y se puede renunciar a dispositivos determinados por
el tipo, y con ello, por la geometría.
En las Figuras 4 y 5 se pueden ver los puentes de
sujeción 12 y 13, respectivamente, como una representación
detallada. Se muestran, respectivamente, las cuatro vistas. La Fig.
4 muestra el puente de sujeción 12, que presenta entre las columnas
de soporte 151 y 151' un arco de soporte 121 que se apoya por los
dos lados. El puente de sujeción 12 se puede fijar en el suelo de la
nave, para conseguir con ello un punto de referencia para las
coordenadas de la pieza de posición y para las coordenadas de la
herramienta. La determinación se lleva a cabo por medio de la
fijación de las columnas de soporte 151 y 151'. El arco de soporte
121 se puede desplazar a lo largo de las columnas 151 y 151', es
decir, en la dirección z se puede realizar, por ejemplo, un
desplazamiento hacia arriba y hacia abajo del arco de soporte 121
para facilitar procesos de carga o para hacer posible otra altura de
trabajo de la máquina. Para hacer posible el acceso de la
herramienta 18 inferior durante el proceso de mecanizado se ha de
adoptar la posición superior mostrada del arco de soporte 121
(posición de mecanizado). La posición indicada por medio de una
línea a trazos muestra la posición de carga. En el arco de soporte
121 están dispuestas varias unidades de apriete 24, así como una
unidad de fijación 25. La unidad de fijación 25 está prevista para
conseguir un primer posicionamiento y orientación en la dirección x
- y al depositar la pieza de construcción 21 en el dispositivo de
retención 10 en un punto fijo de la pieza de construcción 21 de gran
superficie. En un taladro de alojamiento (no mostrado) de la pieza
de construcción 21 se posiciona a tal fin un jalón 255. Por medio de
las unidades de apriete 24 se aprieta la pieza de construcción 212
por su parte frontal. Las unidades de apriete 24 se pueden
posicionar a lo largo de una trayectoria de guiado 26 en el arco de
soporte 121. Está previsto un desplazamiento de la cabeza
correspondiente de apriete o de fijación 241 ó 251 para alcanzar
cualquier punto de coordenadas posible en la región de sujeción
indicada de la pieza de construcción 27.
Los detalles de los componentes individuales
unidad de apriete 24 y unidad de fijación 25 se muestran en las Fig.
7 y 8.
La Fig. 5 muestra el puente de sujeción 13 que
presenta entre las columnas de soporte 158 y 158' un arco de soporte
131 que se apoya por los dos lados. El arco de soporte 131 se puede
desplazar en la dirección z para facilitar procesos de carga
(posición de carga representada mediante trazos) o para hacer
posible una altura de trabajo de la máquina que haga posible un
desplazamiento de la herramienta 18 inferior (posición de
mecanizado). Este movimiento se puede realizar sólo o de modo
síncrono con los demás brazos de sujeción 14 o bien con el puente de
sujeción 12, en el que, preferentemente, se ha de realizar un
desarrollo asistido por ordenador para el movimiento de las unidades
de sujeción así como de los brazos de sujeción 14 y de los puentes
de sujeción 12 y 13. En el arco de soporte 131 están dispuestas
varias unidades de apriete 24 así como una unidad de fijación 25,
cuyo modo de funcionamiento se corresponde con la unidad de apriete
24 y con la unidad de fijación 25 en el arco de soporte 121. Otros
detalles más precisos están representados en las Fig. 7 y 8.
En la Fig. 6 se puede ver una unidad de sujeción
interior 2, 3, 4, 5, 6 ó 7 (en lo sucesivo 3), que presenta
respectivamente un brazo de sujeción 14 así como una columna 15. La
unidad de sujeción 3 está representada en una vista desde arriba, en
una vista desde delante y en vistas laterales. Junto a la posición
de trabajo, en cada vista lateral se muestra la posición de carga -
representación izquierda en la Figura 6 - (con el brazo de sujeción
14 altamente girado) y la posición de aparcamiento - representación
derecha en la Fig. 6. En las vistas laterales se puede ver que el
brazo de sujeción 14 se puede desplazar en la dirección z a lo largo
de la columna 15. Tal y como ya se ha explicado en el caso de los
puentes de sujeción 12 y 13, todos los brazos de sujeción 14 o bien
los puentes de sujeción 12 y 13 se pueden desplazar en altura hacia
arriba o hacia abajo de modo individual o de modo síncrono entre
ellos, para producir una altura de carga ergonómica, o bien, por
otro lado, para hacer posible una altura de trabajo óptima para la
máquina. La unión del brazo de sujeción 14 a la columna 15 se
realiza por medio de un elemento de soporte 32, que hace posible
otro movimiento del brazo de sujeción 14 en la dirección y, así como
un movimiento de giro alrededor de un eje de giro 33. Con estas
posibilidades de movimiento, el brazo de giro 14 se puede plegar
completamente, por ejemplo cuando no esté en uso (en posición de
aparcamiento), o bien puede adoptar, por medio de un giro en altura
alrededor del eje de giro 33 una posición casi vertical (posición de
carga) para el alojamiento de una pieza de construcción. Para la
carga, los brazos de sujeción 14 de una fila de retención (zona de
retención) del sistema de retención (brazos de sujeción 143, 145,
147 - ver Fig. 3) se ponen verticales por medio del giro alrededor
de los ejes de giro 33 de modo síncrono, y se posibilita una carga
con una pieza de construcción alimentada verticalmente. Puesto que
en la realización mostrada se realiza un alojamiento de la pieza de
construcción de modo regular desde un lado, los brazos de sujeción
143, 145 y 147 de una fila de retención se provén respectivamente de
prolongaciones de los brazos que pueden ser desplegadas de modo
telescópico para soportar la pieza de construcción en una anchura
mayor más allá de su centro. Adicionalmente, en los brazos de
sujeción 143, 145 y 147 están previstos, junto al brazo telescópico
29, respectivamente, alojamientos de carga 30 y 31. El brazo
telescópico 29 se puede extraer de modo correspondiente al tamaño de
la pieza de construcción de la cabeza del brazo de sujeción 14, y en
la región de la cabeza del brazo telescópico 29 está previsto el
alojamiento interior de carga 30 para el apoyo de la pieza de
construcción 21. El alojamiento interior de carga 30 está conformado
como punto de depósito (depósito de la pieza de construcción). En el
alojamiento exterior de carga 31 se fija el borde inferior exterior
de la pieza de construcción 21. Otras particularidades más
detalladas respecto al alojamiento exterior de carga 31 están
representadas en la Fig. 11. El alojamiento exterior de carga 31
está dispuesto en el brazo de sujeción 14 en una guía de cremallera
34, y se puede posicionar de una manera flexible de modo
correspondiente al tamaño de la pieza de construcción 21 que se
tenga que alojar. Los alojamientos de carga 30 y 31 se pueden
preajustar de manera manual, por medio de un motor o de una
programación NC de la pieza de construcción de modo correspondiente
al tamaño de la pieza de construcción de la geometría de la pieza de
construcción y de la posición deseada de la pieza de construcción en
el sistema de retención.
Por medio de los brazos de sujeción 143, 145 y
147 y de sus prolongaciones telescópicas de los brazos, la pieza de
construcción alimentada verticalmente se puede sujetar por medio
únicamente del dispositivo de retención 10 sin el medio de
transporte de la pieza de construcción que se ha de guiar. Por medio
del giro alrededor del eje de giro 33 de los brazos de sujeción 14
se puede llevar la pieza de construcción desde la posición de carga
vertical a la posición de mecanizado horizontal mediante un giro. En
esta posición se produce un apoyo de la pieza de construcción por
medio de las retenciones individuales, que están conformadas en la
realización mostrada a modo de unidades de aspiración 28. Los
detalles respecto a las unidades de aspiración 28 se han de extraer
de las Fig. 9 y 10. La realización de los brazos de sujeción 143,
145 y 147 con brazos telescópicos 29, así como con alojamientos de
carga 30 y 31 en una única fila de retención del dispositivo de
retención 10 está condicionada por la pieza de construcción. En
otras formas de realización de la invención es posible prever cada
brazo de sujeción 14 con prolongaciones telescópicas y/o
alojamientos de carga. Entonces es posible, por ejemplo, en el caso
de una pieza de construcción correspondiente más delgada que la
mitad de la anchura de trabajo de la máquina, cargar ésta en una
mitad de la longitud del dispositivo de retención 10, mientras que
la otra mitad del dispositivo de retención 10 puede alojar otra
pieza de construcción delgada correspondiente.
Los componentes de soporte importantes de las
unidades de sujeción 1 a 8, como unidades de apriete, unidades de
fijación, unidades de aspiración y alojamientos de carga se muestran
como detalles en las Figuras 7 a 11.
En la Fig. 7 se puede ver la unidad de apriete 24
en tres vistas, que se puede posicionar en una guía del arco 26A del
puente de sujeción 12 ó 13 (ver Fig. 4 ó 5) por medio de un
accionamiento de cremallera. La cabeza de apriete 241 de la unidad
de apriete 24 está dispuesta en un cuerpo básico 242 que es el
soporte para los componentes necesarios para el accionamiento, así
como de las líneas de control necesarias. De este modo, está
previsto un accionamiento del regulador 243 conformado como
accionamiento, que hace posible un desplazamiento de la cabeza en la
dirección z. Otro movimiento de desplazamiento de la cabeza de
apriete 241 en la dirección x se consigue con un accionamiento del
regulador 244. Está previsto un cilindro neumático 245 para girar la
cabeza de apriete 241 y para realizar una elevación para la
generación de la fuerza de apriete.
En la Fig. 8 está representada la unidad de
fijación 25 en tres vistas. El posicionamiento de la unidad de
fijación 25 en el puente de sujeción 12 ó 13 se realiza por medio de
la guía del arco 26B, que está conformada preferentemente como guía
de cremallera. La unidad de fijación 25 presenta un cuerpo básico
252 en el que está dispuesta la cabeza de fijación 251 por medio de
un brazo extensible 254. En la cabeza de fijación 251 está previsto
un jalón 255 que puede ser introducido en un taladro de alojamiento
de la pieza de construcción 21 y que fija con ello la pieza de
construcción. Para alcanzar una región de sujeción de la pieza de
construcción 27, está previsto, junto al movimiento de
desplazamiento en la dirección y, un movimiento de desplazamiento en
la dirección z por medio de un accionamiento del regulador 253. La
misma cabeza de fijación 251 se puede girar en dos direcciones por
medio de ejes NC, para así poderse adaptar de un modo óptimo al
contorno de la pieza de construcción.
En las Fig. 9 y 10 se puede ver la unidad de
aspiración 28 que conforma la retención individual 22 preferida. La
unidad de aspiración 28 está formada por un cuerpo básico 282 en el
que está adaptada una cabeza de aspiración 281 como elemento de
soporte de la pieza de trabajo 23. Por medio de un accionamiento de
cremallera 34, la unidad de aspiración 28 se puede mover y
posicionar a lo largo del brazo de sujeción 14 (ver también la Fig.
6). Un movimiento de desplazamiento en la dirección z se realiza por
medio de un accionamiento del regulador 283. Por medio de una
tubería de aire 284 se le puede suministrar aire comprimido a la
cabeza de aspiración 281, para poder posicionar de modo
"flotante" la pieza constructiva sobre el dispositivo de
retención 10. Para la función de sujeción se genera por medio de un
eyector 285 una presión negativa que proporciona en la cabeza de
aspiración 281 la fuerza de aspiración necesaria para la sujeción de
la pieza de construcción. En la Fig. 10 se puede ver una
representación aumentada de la cabeza de aspiración 281 que está
unida por medio de un adaptador con el cuerpo básico 282. Para el
ajuste óptimo a la curvatura cilíndrica o esférica de la pieza
constructiva 21, la cabeza de aspiración 281 presenta una calota
esférica 286, así como faldas de obturación 287 para conseguir una
obturación hermética al aire entre la cabeza de aspiración 281 y la
pieza de construcción.
En otra configuración de la invención,
alternativamente a la unidad de aspiración 28, puede estar prevista
una unidad de alojamiento que en lugar de una cabeza de aspiración
281 presente puntos de apoyo de la pieza de trabajo u otros
elementos de sujeción de la manera conocida.
En la Fig. 11 se muestra el alojamiento exterior
de carga 31 con detalle. En el cuerpo básico 312 está dispuesta la
cabeza de carga 311. La cabeza de carga 311 se puede ajustar por
medio de un accionamiento del regulador 313 en altura, y está
alojada de modo cardánico. El alojamiento de carga 31 se puede
posicionar en una guía de cremallera 34 a lo largo del brazo de
sujeción 14. El posicionamiento se realiza dependiendo del tamaño de
la pieza de construcción. En la cabeza de carga 311 están previstas
mandíbulas de sujeción 314 que sujetan la pieza de construcción
después del posicionamiento en un borde de apoyo 315.
Un proceso de carga y de posicionamiento de una
pieza de construcción de gran superficie en el dispositivo de
retención 10 flexible conforme a la invención se puede desarrollar
de la siguiente manera: La pieza de construcción de gran superficie
se alimenta con orientación vertical por medio de una grúa al
dispositivo de retención 10. Para el proceso de carga, los brazos de
sujeción 143, 145, 147 de una zona de retención provistos de
alojamientos de carga 30 y 31 están girados hacia arriba. En los
alojamientos exteriores de carga 31 se deposita en un borde de apoyo
315 el borde exterior de la pieza de construcción 21. El alojamiento
interior de carga 30 dispuesto en el brazo de sujeción prolongado
(brazo telescópico) 29 soporta a la pieza de construcción en una
región más allá del centro de la pieza de construcción. En ese
instante, el sistema de grúa puede depositar y soltar la pieza de
construcción. La sujeción de la pieza de construcción se realiza
ahora completamente por parte de la fila de retención de las
unidades de sujeción 143, 145, 147. Partiendo desde la posición de
carga, se realiza un giro hacia abajo de los brazos de sujeción 143,
145 y 147 a la posición de sujeción, en el que los brazos de
sujeción 142, 144 y 146 opuestos de la otra zona de retención ya
están posicionados en esta posición, y después de alcanzar la
posición final del brazo giratorio se realiza un apoyo de la pieza
de construcción 21 a lo largo de toda la superficie de la pieza de
sujeción. Por medio de las unidades de aspiración 28, la pieza de
construcción de sujeta de modo "flotante", y para el
posicionamiento tanto en el puente de sujeción 12 como en el puente
de sujeción 13 se introducen en los taladros de alojamiento de la
pieza de construcción jalones 255 de la unidad de fijación 25
correspondiente. Después de la fijación de los galones 255 se
aprieta la pieza de construcción por su parte frontal, y se sujeta
por medio de las unidades de aspiración 28. Para hacer posible un
acceso de la herramienta 18 inferior a las posiciones de mecanizado,
tanto los puentes de sujeción 12 y 13 como los brazos de sujeción 14
se desplazan de modo síncrono a la posición de trabajo (en la
dirección c). El proceso de mecanizado real, es decir, el remachado
de piezas de construcción, ya se ha explicado en la descripción de
la figura de la Fig. 2. Para ello, un número predeterminado de las
unidades de sujeción 2 a 7 pueden retirar sus brazos de sujeción 14
de la región de trabajo de la máquina 16, para así hacer espacio
para la máquina 16 para la ejecución de su ciclo de trabajo en la
región de una sujeción, es decir, en la región del brazo de sujeción
14, mientras que un número lo mayor posible de unidades de sujeción
sigue soportando al mismo tiempo a la pieza de trabajo. Todos los
movimientos, tanto de las unidades de sujeción como de sus
componentes se coordinan por medio de controles NC, y hacen posible,
por un lado, un movimiento síncrono de los medios de retención
individuales, así como también un movimiento de un medio de
retención individual automatizado en su mayor parte.
| 1-8 | - | unidades de sujeción |
| 10 | - | dispositivo de retención |
| 11 | - | sistema de carriles para el dispositivo de retención |
| 11A | - | sistema de carriles para la máquina de remachar |
| 12 | - | puente de sujeción delantero |
| 121 | - | arco de soporte en 12 |
| 13 | - | puente de sujeción trasero |
| 131 | - | arco de soporte en 13 |
| 14 | - | brazo de sujeción |
| 142 - 147 | - | brazos de sujeción en las unidades interiores 2 a 7 |
| 15 | - | columna (columna de soporte) |
| 151 - 158 | - | columna por cada unidad de sujeción |
| 16 | - | máquina de mecanizado (máquina de remachado orbital) |
| 17 | - | herramienta superior |
| 18 | - | herramienta inferior |
| 19 | - | arco en forma de semicírculo para la herramienta superior |
| 20 | - | estación de cálculo (estación de control) |
| 21 | - | pieza de construcción |
| 22 | - | retenciones individuales |
| 23 | - | elemento de soporte de la pieza de trabajo |
| 24 | - | unidad de apriete |
| 241 | - | cabeza de apriete |
| 242 | - | cuerpo básico |
| 243 | - | accionamiento (para la dirección z) |
| 244 | - | accionamiento del regulador para la dirección x (máx. 150 mm) |
| 245 | - | cilindro neumático |
| 25 | - | unidad de fijación |
| 251 | - | cabeza de fijación |
| 252 | - | cuerpo básico |
| 253 | - | accionamiento para la dirección z |
| 254 | - | brazo extensible |
| 255 | - | jalón |
| 256 | - | accionamiento del regulador para el movimiento de giro |
| 26 | - | trayectoria de guiado (guía del arco) |
| 26A | - | ... para la unidad de apriete |
| 26B | - | ... para la unidad de fijación (en la dirección y) |
| 27 | - | región de sujeción de la pieza de construcción |
| 28 | - | unidad de aspiración |
| 281 | - | cabeza de aspiración |
| 282 | - | cuerpo básico |
| 283 | - | accionamiento de regulación en la dirección z |
| 284 | - | tubería de aire |
| 285 | - | eyector |
| 286 | - | calota esférica |
| 287 | - | falda de obturación |
| 29 | - | brazo telescópico |
| 30 | - | alojamiento de carga (interior) |
| 31 | - | alojamiento de carga (exterior) |
| 311 | - | cabeza de carga |
| 312 | - | cuerpo básico |
| 313 | - | accionamiento para la dirección z |
| 314 | - | mandíbula de sujeción |
| 315 | - | borde de apoyo |
| 32 | - | elemento de soporte |
| 33 | - | eje de giro en la posición de carga |
| 34 | - | accionamiento de cremallera |
Claims (22)
1. Dispositivo de retención para la retención de
piezas de construcción de gran formato, en el que el dispositivo de
retención (10) presenta varias unidades de sujeción (1 a 8) que se
pueden desplazar sobre un sistema de carriles (11),
caracterizado porque la disposición de las unidades de
sujeción (2 a 7) está realizada de tal manera que una parte de las
unidades de sujeción (2, 4, 6) está dispuesta a lo largo de una
parte de la pieza de construcción, y de modo correspondiente, la
otra parte de las unidades de sujeción (3, 5, 7) está prevista a lo
largo de la otra parte de la pieza de construcción, y las unidades
de sujeción (2 a 7) presentan brazos de sujeción (14) que se pueden
desplazar y girar, en el que un número mínimo de brazos de sujeción
(14) se puede retirar de la región de trabajo de una máquina de
mecanizado (16), para hacer espacio a una máquina (16) para la
ejecución de su ciclo de trabajo en la región de una unidad de
sujeción (1-8), mientras que un número lo mayor
posible de unidades de sujeción (1-8) sigue
soportando al mismo tiempo a la pieza de construcción (21).
2. Dispositivo de retención según la
reivindicación 1, caracterizado porque las unidades de
sujeción (2-7) están dispuestas de tal manera que se
producen dos filas de zonas de retención que discurren de modo
paralelo respecto a la dirección de desplazamiento principal de la
máquina (16).
3. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque las unidades de
sujeción exteriores (1, 8) están conformadas como puentes de
sujeción (12, 13), en los que se apoyan arcos de soporte
(121, 131) por los dos lados en columnas de soporte (151, 151', 158, 158').
(121, 131) por los dos lados en columnas de soporte (151, 151', 158, 158').
4. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque al menos en un
puente de sujeción (12, 13) están previstas unidades de apriete (24)
para la sujeción frontal de la pieza de construcción.
5. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque al menos en un
puente de sujeción (12, 13) está prevista al menos una unidad de
fijación (25) para el posicionamiento de la pieza de construcción a
partir de un taladro de alojamiento predefinido.
6. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las unidades de
sujeción (1 a 8) prevén al menos una posición de carga y una
posición de mecanizado, en el que para la posición de carga, las
unidades de sujeción (1 a 8) se pueden desplazar hacia arriba para
conformar un espacio de acceso por debajo de los brazos de sujeción
(14) o de los puentes de sujeción (12, 13).
7. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el brazo de
sujeción (14) presenta al menos una retención individual (22).
8. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el brazo de
sujeción (14) está dispuesto en una columna de soporte (15) que se
puede desplazar paralelamente respecto a la dirección principal de
mecanizado.
9. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el brazo de
sujeción (14) de al menos una unidad de sujeción (2 a 7), que
durante el proceso de mecanizado conforma un contorno de
imperfecciones para la máquina de mecanizado se puede soltar del
soporte de la pieza de construcción (21) independientemente de los
brazos de sujeción (14), de manera que el brazo no penetra en la
región de trabajo de la máquina (16).
10. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque las retenciones
individuales (22; 28) se pueden desplazar de modo perpendicular a la
dirección principal de mecanizado (dirección y) a lo largo del brazo
de sujeción (14), y presentan elementos de sujeción de la pieza de
trabajo (23, 281) que se pueden desplazar en altura.
11. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque la retención
individual (22) está conformada como unidad de aspiración (28), en
la que por medio de aire comprimido se consigue un posicionamiento
"flotante" de la pieza de construcción y/o por medio de una
presión negativa en la cabeza de aspiración (281) se consigue una
fuerza de retención de la pieza de construcción.
12. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque al menos un
puente de sujeción (12) está dispuesto en el interior del sistema de
carriles (11) de tal manera que las unidades interiores de sujeción
(2 a 7) se pueden extraer de la región de trabajo de la máquina (16)
pasando en el sistema de carriles (11) junto a las columnas finales
(151, 151'), y con ello, el número de las unidades de sujeción
utilizadas es variable.
13. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque los brazos de
sujeción (14) y los puentes de sujeción (12, 13) están unidos por
medio de líneas de control y se pueden programar, para subirlos o
bajarlos en altura de modo individual o de modo síncrono entre
ellos.
14. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque los brazos de
sujeción (14) presentan al menos un eje de giro (33) para la carga
con una pieza de construcción alimentada verticalmente.
15. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque los brazos de
sujeción (14) de al menos una fila de retención (unidades de
sujeción 143, 145, 147) presentan cerca de sus ejes de giro (33)
alojamientos de carga (31) ajustables de modo correspondiente al
contorno y al tamaño de la pieza de construcción para el apoyo de
una pieza de construcción alimentada verticalmente.
16. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque al menos un
brazo de sujeción (14) presenta como prolongación del brazo un brazo
telescópico (29).
17. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque en la región de
la cabeza de sujeción (14) o en el brazo telescópico (29) está
previsto un alojamiento de carga (30).
18. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque los
alojamientos de carga (30, 31) se pueden preajustar de manera
manual, por medio de un motor o de una programación NC de la pieza
de construcción de modo correspondiente al tamaño de la pieza de
construcción de la geometría de la pieza de construcción y de la
posición deseada de la pieza de construcción en el sistema de
retención.
19. Dispositivo de retención según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el caso
de una pieza de construcción correspondiente más delgada que la
mitad de la anchura de trabajo de la máquina (16), ésta está
dispuesta en una fila de retención (143, 145, 147) del dispositivo
de retención (10), mientras que en la otra fila de retención (142,
144, 146) está dispuesta otra pieza de construcción delgada
correspondiente.
20. Máquina de mecanizado (16) con una
herramienta superior y una inferior (17, 18), preferentemente
conformada como máquina de remachado orbital, que está acoplada con
un dispositivo de retención (10) según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizada porque la máquina (16) puede pasar
por encima de las unidades de sujeción (1 a 8) con la herramienta
(17) superior, y puede pasar al lado de las columnas de soporte (15)
de las unidades de sujeción (1 a 8) con la herramienta (18)
inferior.
21. Procedimiento para el mecanizado de piezas de
construcción de gran formato, en el que se realiza un mecanizado con
una herramienta superior y una inferior, y un dispositivo de
retención según una de las reivindicaciones 1 a 19 sujeta a la pieza
de construcción de gran formato, caracterizado porque:
- -
- en la posición de trabajo se retiran un número mínimo de brazos de sujeción de la región de trabajo de las herramientas (17, 18), para hacer espacio a la máquina (16) para la ejecución de su ciclo de trabajo en la región de un brazo de sujeción (14),
- -
- mientras que un número lo mayor posible de brazos de sujeción (14) sigue soportando al mismo tiempo a la pieza de construcción (21).
22. Procedimiento para la carga del dispositivo
de retención según una de las reivindicaciones 1 a 19 con piezas de
construcción alimentadas verticalmente, con las siguientes
etapas:
- -
- las unidades de sujeción (1-8) se llevan a la posición de carga, en la que al menos en una fila de retención (unidades de sujeción 143, 145, 147) se giran hacia arriba los brazos de sujeción (14),
- -
- la pieza de construcción (21) se deposita en el alojamiento exterior de carga (31),
- -
- la pieza de construcción se deposita en el alojamiento interior de carga (30),
- -
- la pieza de construcción (21) se suelta del dispositivo de alimentación y es llevada únicamente por medio del dispositivo de retención (10),
- -
- los brazos de sujeción (14) que se habían girado hacia arriba se bajan hasta que se ha alcanzado un apoyo de la pieza de construcción por medio de la otra fila de retención (unidades de sujeción 142, 144, 146),
- -
- la pieza de construcción (21) se fija y se aprieta frontalmente
- -
- la pieza de construcción se apoya y se sujeta por medio de las retenciones de la pieza de trabajo (22; 28).
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