ES2242793T3 - Cabezal portaherramientas para la utilizacion de una maquina herramienta. - Google Patents
Cabezal portaherramientas para la utilizacion de una maquina herramienta.Info
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Abstract
Cabezal portaherramientas para la utilización en una máquina herramienta, con un cuerpo principal (10), con un mango de herramienta (28) sobresaliente de forma axial del cuerpo principal (10) que puede acoplarse a un husillo de máquina, con una corredera de trabajo (16) desplazable como mínimo esencialmente de forma transversal respecto de un eje (12) del cuerpo principal, una corredera de trabajo (16) presentando en el lado frontal un alojamiento de herramienta (14), con un servomotor (24) dispuesto en el cuerpo principal (10), activo mediante elementos de transmisión (22) sobre la corredera de trabajo (16) en la dirección de desplazamiento, presentando un árbol conductor (72) giratorio de forma concéntrica respecto del eje (12) del cuerpo principal que soporta un piñón de accionamiento (74) que engrana en un dentado (124) del lado de la corredera de trabajo, caracterizado porque el dentado (124) del lado de la corredera de trabajo se encuentra dispuesto en un elemento de transmisión intermedia (120) conducido de forma lineal en el cuerpo principal (10) y el elemento de transmisión intermedia, por su lado, se encuentra acoplado a la corredera de trabajo (16) mediante un mecanismo de cuña (126¿, 126¿) o una rueda dentada intermedia.
Description
Cabezal portaherramientas para la utilización en
una máquina herramienta.
La presente invención se refiere a un cabezal
portaherramientas para la utilización en una máquina herramienta del
tipo indicado en el preámbulo de la reivindicación 1
(DE-A-3526712).
Se conoce un cabezal portaherramientas de tipo
similar (DE-A-4330822) en el que el
servomotor con su carcasa esencialmente cilíndrica se encuentra
dispuesto en una cavidad transversal del cuerpo principal alineado
transversalmente respecto del eje del cuerpo principal cortando al
eje del cuerpo principal, con el árbol conducido alineado
paralelamente a la cavidad transversal. Para el accionamiento de la
corredera de trabajo se dispone de elementos de transmisión que
comprenden una rueda dentada dispuesta sobre el árbol conducido del
motor, un piñón de accionamiento engranado con la rueda dentada y un
husillo roscado, unido rígidamente con el piñón de accionamiento.
Sobre el husillo roscado se encuentra guiado un taco de corredera
con dentado oblicuo, que engrana con un dentado oblicuo
complementario de una contrapieza, dispuesta en la corredera. Los
elementos de transmisión se encuentran allí dispuestos de forma
excéntrica en el cuerpo principal. En el lado del mango de la
herramienta se encuentra dispuesta una caja de bobina de forma
anular, en la que se encuentra una bobina secundaria con sus
correspondiente sistema electrónico de estabilización, componente de
un trayecto de transmisión inductiva de un dispositivo de
alimentación de corriente para el servomotor y los circuitos
electrónicos contenidos en el cabezal portaherramientas. En
principio, también es posible utilizar el trayecto de inducción para
la transmisión bidireccional de datos, modulando las señales de
datos sobre la corriente de inducción. La bobina primaria del
trayecto de transmisión inductiva se encuentra dispuesta en una caja
de bobina en el lado de la máquina, que encaja de forma radial, por
fuera del mango de herramienta, en el espacio libre entre la cara
frontal del husillo de la máquina y la cara frontal de la caja de
bobina del lado del cabezal portaherramientas. La disposición exenta
de fuerza centrífuga del servomotor y de la transmisión en el
cabezal portaherramientas hasta ahora no ha sido resuelta de manera
satisfactoria. El tamaño constructivo y las posibilidades de montaje
y de mantenimiento sencillos también dejan mucho que desear.
Además, en un cabezal de refrentar y mandrinar
del tipo mencionado anteriormente es en sí conocido
(DE-A-3526712) que los elementos de
transmisión presentan un árbol conductor que soporta un piñón de
trabajo que engrana con un dentado del lado de la corredera de
trabajo, siendo el árbol conductor giratorio de forma concéntrica al
eje del cuerpo principal. Además, allí se encuentra dispuesta en el
cuerpo principal una corredera de compensación que, a través de una
placa dentada, que engrana por el lado de la corredera de
compensación con el piñón de accionamiento, se puede desplazar en
sentido contrario a la corredera de trabajo.
La invención tiene por objeto desarrollar un
cabezal portaherramientas, del tipo mencionado anteriormente, cuyos
elementos de transmisión son autoblocantes en cada posición
intermedia y pueden ajustarse, exento de juego, por medios
sencillos.
Para la solución de este objetivo se proponen las
combinaciones de las características mencionadas en la
reivindicación 1. Las realizaciones y desarrollos convenientes de la
invención resultan de las subreivindicaciones.
La solución, según la invención, consiste ante
todo en que el dentado del lado de la corredera de trabajo se
encuentra dispuesto en su elemento de transmisión intermedia guiado
de forma lineal en el cuerpo principal. El elemento de transmisión
intermedia, por su lado, se encuentra acoplado con la corredera de
trabajo a través de un mecanismo de cuña o una rueda dentada. El
mecanismo de cuña puede estar formado por dentados oblicuos
complementarios engranados entre sí, dispuestos en la placa dentada
y en la corredera de trabajo. Con estas medidas, se logra un
autobloqueo y una posición exenta de juego que permite dejar sin
potencia la alimentación al servomotor durante cada pausa de
accionamiento o desconectarlo.
La corredera de trabajo se encuentra
preferentemente conducida en una guía lineal, mientras que el
dentado está formado por una placa dentada o cremallera engranada
con el piñón de trabajo. Para compensar las fuerzas centrífugas
internas es conveniente que se encuentre dispuesta en el cuerpo
principal una corredera de compensación desplazable en sentido
contrario a la corredera de trabajo, a través de una placa dentada
fija a la corredera de compensación y engranada con el piñón de
accionamiento. Para la reducción del tamaño constructivo es
conveniente que la corredera de compensación está formada, al menos
en parte, de un metal pesado. Por otro lado, para esta finalidad la
corredera de trabajo puede presentar como mínimo una cavidad,
pudiendo ser conveniente para la compensación unilateral de juegos
en la zona de la corredera de trabajo que, como mínimo, una cavidad
dispuesta en el sentido de desplazamiento distanciada del
alojamiento de la herramienta, se encuentra rellenada de un metal
pesado. Como la distribución de masas en el interior del cabezal
portaherramientas sólo puede precalcularse de forma aproximada, es
conveniente que, para un equilibrado preciso, la corredera de
compensación soporte un elemento de masa desmontable e
intercambiable, cuya masa pueda modificarse preferentemente quitando
material.
De acuerdo a una realización preferente de la
invención, el servomotor presenta un árbol conductor alineado con el
árbol conducido del lado de la transmisión y los elementos de
transmisión se encuentran conformados como reductores con ejes de
entrada y salida alineados entre si. Esto es realizable de modo
especialmente sencillo configurando el reductor como una transmisión
del tipo "harmonic-drive" o como transmisión
planetaria. Para, asimismo, lograr una construcción especialmente
compacta se propone, de acuerdo con otra realización conveniente de
la invención, que el servomotor y los elementos de transmisión, al
menos en parte, encajen entre si. Esto puede realizarse porque el
servomotor o su árbol de accionamiento presentan una perforación
para el alojamiento de elementos de transmisión o los elementos de
transmisión presentan una perforación central para el alojamiento
del servomotor o bien porque los elementos de transmisión presentan
una perforación central para el alojamiento del servomotor.
Para obtener, con fricción reducida, un elevado
grado de precisión de posicionamiento, es conveniente que la
corredera de trabajo se encuentre conducida en una guía de rodillos,
preferentemente en forma de prisma, fijada exenta de juego en el
cuerpo principal. Como la guía de rodillos está sometida a una
tensión y deformación por flexión, debido a las fuerzas de corte que
actúan a pesar de un pretensado, es conveniente que la guía de
rodillos sea limitada en su deformabilidad elástica y que se
encuentre dispuesta adicionalmente una guía de deslizamiento para la
corredera de trabajo activada al alcanzarse el límite de deformación
elástica. De este modo, por un lado, se obtiene, aún con elevadas
cargas de punta, una mejora en el comportamiento de amortiguación.
Por otro, se asegura que sobre las guías de rodillos y en la
corredera no se produzcan deformaciones permanentes.
En principio, es posible disponer la corredera de
compensación también en una guía de rodillos fija al cuerpo
principal.
Para aumentar la precisión de ajuste es
conveniente que la corredera de trabajo y el piñón de accionamiento
en su interacción se coloquen exentos de juego. Para conseguir esto,
según la invención, se propone que la placa dentada del lado de la
corredera de trabajo o el piñón se encuentren divididos en dos
piezas dentadas axialmente separadas, desplazables o giratorias, una
respecto de la otra y rígidamente acoplables entre si.
Para obtener un alto grado de sencillez de
montaje y mantenimiento se propone, según una configuración
preferente de la invención, que el cuerpo principal sea dividido en
un conjunto de correderas para el alojamiento de la corredera de
trabajo y, eventualmente, de la corredera de compensación, un
conjunto de accionamiento para el alojamiento del servomotor y de
los elementos de transmisión y un conjunto de conexión comprendiendo
el mango de herramienta, todos unidos entre si de forma desmontable
en puntos de separación axiales. El conjunto de correderas
comprende, de forma adecuada, un dispositivo de medición para la
medición directa del desplazamiento de ajuste de la corredera de
trabajo respecto del cuerpo principal. Además, en el conjunto de
correderas y/o el conjunto de accionamiento se encuentra dispuesto
un sistema electrónico de medición y regulación conectada al
dispositivo de medición, para el control del servomotor. En el
conjunto de conexión se encuentra una interfaz para una alimentación
de corriente inductiva o transmisión de datos, mientras que,
adicionalmente en el cuerpo principal, preferentemente en la zona
del conjunto de correderas, puede encontrarse una interfaz para la
alimentación de corriente galvánica y transmisión de datos.
Una configuración preferente de la invención
dispone que la corredera de trabajo y la corredera de compensación
se encuentran dispuestas a distancia axial una de la otra formando
un espacio libre y que las placas dentadas de la corredera de
trabajo y de la corredera de compensación, así como del árbol de
salida, dispuesto en el extremo libre del árbol de salida, engranan
en el espacio libre. Para posibilitar esto, la corredera de
compensación presenta adecuadamente un orificio alargado para la
penetración del árbol de salida. Para permitir la transferencia de
las fuerzas actuantes sobre el piñón de accionamiento, sin una
pérdida de precisión en el ajuste al cuerpo principal, es
conveniente que el conjunto de accionamiento engrane en la cavidad
axial abierta del conjunto de correderas mediante un manguito de
apoyo para el árbol de salida sobresaliente forma axial. El manguito
de apoyo penetra de forma adecuada el orificio alargado de la
corredera de compensación.
Otra configuración preferente de la invención
dispone que el servomotor se encuentre dispuesto con su carcasa
rotacionalmente simétrica en una cavidad del cuerpo principal
concéntrica al eje del cuerpo principal que puede comprender un
espacio de separación, delimitado por la carcasa del motor, estanco
a los líquidos y que puede estar sometido a un flujo de refrigerante
para el enfriamiento del motor. La parte de la cavidad que contiene
el espacio de separación se encuentra dispuesta adecuadamente en el
conjunto de conexión. Como también en la zona de la interfaz de la
alimentación de corriente y transmisión de datos, debe disiparse
energía térmica, es conveniente que la interfaz de la alimentación
de corriente y transmisión de datos se encuentre dispuesta en una
parte de la carcasa del conjunto de conexión cuya parte exterior
pueda ser sometida a través de una superficie ancha a un flujo de
refrigerante.
Para el suministro con un refrigerante del
alojamiento de la herramienta, la corredera de trabajo puede estar
provista de un orificio radial, comunicante con el alojamiento de
herramienta, alineado de forma paralela a la dirección de
desplazamiento de la corredera de trabajo para la conexión de un
conducto para refrigerante fijado al cuerpo principal. Con este
propósito, el conducto de refrigerante presenta un tubo de enchufe
insertado en el orificio radial de forma deslizante y estanca a los
líquidos.
Para sellar el conjunto de correderas contra la
suciedad y el refrigerante presenta una camisa ajustada al cuerpo
principal mediante una tapa, de manera que no pueda desplazarse o
girar.
El cabezal portaherramientas, según la invención,
es usado ventajosamente como cabezal de refrentar o cabezal de
mandrinar.
A continuación, la invención se describirá en
detalle basándose en el dibujo, en el que muestran:
la figura 1, una vista lateral de un cabezal
portaherramientas configurado como cabezal de refrentar;
la figura 2, una vista en planta de un cabezal
portaherramientas, según la figura 1;
la figura 3, una sección por la línea de corte
III-III de la figura 2;
la figura 4, una sección por la línea de corte
IV-IV de la figura 2;
la figura 5, una sección por la línea de corte
V-V de la figura 4;
la figura 6, una vista en planta del conjunto de
accionamiento del cabezal portaherramientas con el conjunto de
correderas removido;
la figura 7, una vista en planta de un ejemplo de
realización modificado de un cabezal de refrentar con un elemento de
transmisión intermedia dispuesto como mecanismo de cuña entre el
piñón de accionamiento y la corredera de trabajo.
El cabezal portaherramientas mostrado en el
dibujo está destinado a cabezal de refrentar para uso en máquinas
herramientas. Las figuras 1 a 6 sirven ante todo para la explicación
detallada de la construcción interna del cabezal portaherramientas
con elementos de accionamiento y de transmisión hasta el piñón de
accionamiento. El mecanismo de accionamiento de la corredera de
trabajo se muestra de forma simplificada en las figuras 1 a 6. La
forma de realización, según la invención, utilizando un elemento de
transmisión intermedia 120 se describe a continuación dentro del
margen de la figura 7.
El cabezal portaherramientas se compone
esencialmente de un cuerpo principal 10 giratorio alrededor de un
eje de rotación 12, una corredera de trabajo 16 desplazable
transversalmente al eje de rotación 12 en el cuerpo principal 10,
soportando un alojamiento de herramienta 14 para una herramienta de
corte, una corredera de compensación 18 desplazable en el cuerpo
principal 10 en dirección contraria a la corredera de trabajo 16, un
dispositivo de medición 20 para la medición directa del
desplazamiento de la corredera de trabajo 16 respecto del cuerpo
principal 10, un motor eléctrico de ajuste 24 que actúa sobre la
corredera de trabajo 16 y la corredera de compensación 18
intercalando un reductor 22, un dispositivo de alimentación de
corriente 26 y un mango de herramienta 28 sobresaliente axialmente
del cuerpo principal 10, acoplable a través de un husillo de máquina
no mostrado de una máquina herramienta.
El cabezal portaherramientas se compone de tres
conjuntos acoplados entre sí de manera desmontable en puntos de
separación axial 30, 32, un conjunto de correderas 34 que aloja la
corredera de trabajo 16 y la corredera de compensación 18, un
conjunto de accionamiento 36 que contiene el servomotor 24 y el
reductor 22, y un conjunto de corredera a lo largo de la línea 38
compuesto por el mango de herramienta 28 y el dispositivo de
alimentación de corriente 26. El conjunto de correderas 34 es
rodeado en su circunferencia por una camisa 40 metálica o plástica y
cerrada en su cara frontal por una tapa 42. La unión del conjunto de
correderas 34 y el conjunto de accionamiento 36 se realiza con ayuda
de tornillos 40 axialmente paralelos enroscados a través de la tapa
42 y de perforaciones no mostradas del conjunto de correderas 34 en
orificios roscados 46 del conjunto de accionamiento 36. El conjunto
de conexión 38 se encuentra atornillado al conjunto de accionamiento
36 desde la otra cara frontal mediante tornillos 48.
La corredera de trabajo 16 que penetra con el
alojamiento de herramienta 14 a través de un orificio alargado 50 de
la tapa 42 es conducida en la dirección de desplazamiento en una
guía de rodillos 52 prismática, fijada al cuerpo principal. La guía
de rodillos se encuentra exento de juego mediante cuñas de
enclavamiento, no mostradas, que presionan contra los prismas de
guía 54 fijados en el cuerpo principal. Como la guía de rodillos 52,
está sometida a elevadas fuerzas de corte, a través del alojamiento
de herramienta 14 que pueden producir una deformación por flexión,
se ha previsto adicionalmente una guía de deslizamiento 56 para la
corredera de trabajo 16 que se activa al alcanzar el límite de
deformación elástica. En estado libre de carga, se forma delante de
la guía de deslizamiento 56 un espacio libre 58 hacia dentro del
cual el prisma de guía 54 fijado a la corredera de trabajo 16 puede
doblarse elásticamente bajo carga hasta que entra en contacto con la
guía deslizante 56. Esto garantiza que durante trabajos pesados de
arranque de viruta la herramienta es amortiguada mediante la guía
deslizante 56 y se evita, de este modo, un traqueteo o una
vibración. La corredera de trabajo se encuentra dotada en uno de sus
lados anchos con cavidades 17. La figura 3 muestra que la cavidad
dispuesta a la mayor distancia del alojamiento de herramienta 14 en
la dirección de desplazamiento se encuentra rellenada con un metal
pesado 19.
La corredera de compensación 16 preferentemente
formada por un metal pesado se encuentra, asimismo, conducida en una
guía de rodillos 60 fija al cuerpo principal, de manera que no es
necesario que se encuentre exento de juego. Sobre uno de sus lados
anchos, la corredera de compensación 18 se encuentra dotada de un
elemento de masa 21 en forma de placa desmontable o intercambiable,
que para la compensación de la energía cinética se puede modificar
la masa quitando material.
La corredera de trabajo 16 y la corredera de
compensación 18 se encuentran separados entre si a distancia axial.
Como puede verse especialmente en la figura 4, las correderas
presentan esencialmente un perfil en L en el que se encuentran
dispuestos en las alas cortas 67, 69 placas dentadas 68, 70 que
penetran en el espacio libre 66 y engranan en un piñón de
accionamiento 74, dispuesto en el árbol de salida 72 del reductor 22
de forma coaxial respecto del eje de rotación 12. De este modo, la
corredera de trabajo 16 y la corredera de compensación 18, con el
piñón de accionamiento 74 rotando, se desplazan en sentido
opuesto.
El árbol conductor 72 se encuentra montado
mediante dos rodamientos a bolas 77 en un manguito de apoyo 76
sobresaliente de forma axial del conjunto de accionamiento 36.
Penetra desde el lado del conjunto de accionamiento 36, junto con el
manguito de apoyo 76, en una abertura 78 del conjunto de correderas
34 y en un orificio alargado 80 en la corredera de compensación
18.
El reductor 22 es una transmisión del tipo
"harmonic-drive", cuyo disco de accionamiento
oval 82 se encuentra acoplado al árbol conducido 84 del servomotor
24 de forma coaxial al eje de rotación 12, cuyo anillo 86 con
dentado interior se encuentra fijado solidariamente al cuerpo
principal 10 en la zona del conjunto de accionamiento 36 mediante
tornillos 88 y cuyo manguito flexible 90 dentado exteriormente se
encuentra acoplado al árbol conductor 72 a través de la pieza de
acoplamiento 92.
El codificador rotativo 94 del servomotor 24,
mostrado en forma simplificada en las figura 3 y 4 sobresale con su
carcasa de motor 95 axialmente del conjunto de accionamiento 36 y
penetra allí en una cavidad cilíndrica 96 del conjunto de conexión
38, concéntrica respecto del eje de rotación 12, dejando libre un
espacio de separación 98. El espacio de separación 98 comunica con
los canales 100, 102 del conjunto de conexión 38 y puede presurizar
con refrigerante de la máquina herramienta. De esta manera puede
disiparse el calor generado durante el funcionamiento del
servomotor.
El dispositivo de alimentación de corriente 26
presenta una caja de bobina 104 dispuesta en el conjunto de conexión
38 en el que una segunda bobina con su sistema electrónico
estabilizador correspondiente se encuentra encapsulado en un
material fundido de plástico o de resina mecánicamente
resistente.
La bobina secundaria es parte de un trayecto de
transmisión inductivo del dispositivo de alimentación de corriente
26, que sirve para suministrar corriente al servomotor 24 y a los
circuitos electrónicos 106 contenidos en el cabezal
portaherramientas. Además, el trayecto inductivo sirve para la
transmisión bidireccional de datos, siendo las señales de datos
modulados encima de la corriente de inducción. La bobina primaria,
no mostrada, del dispositivo de alimentación de corriente 26 se
encuentra dispuesta en una caja de bobina del lado de la máquina que
penetra de forma radial en un espacio libre entre la cara frontal de
un piñón de la máquina y la caja de bobina 104 del lado del mango de
herramienta, fuera del mango de herramienta 28. En el lado exterior
de la caja de bobina 104 se encuentra un espacio de separación 108
comunicado mediante canales 109 con el espacio de separación 98 del
lado del motor y puede, de este modo, ser presurizado con
refrigerante. De esta manera, el calor generado por la bobina
secundaria del dispositivo de alimentación de corriente 26 puede
disiparse al exterior.
Una parte del refrigerante suministrado a través
de los canales 100, 102 es conducido dentro del cuerpo principal 10
al alojamiento de herramienta 14 y, a través del mismo, al soporte
de la cuchilla, no mostrado. Con este propósito, la corredera de
trabajo 16 comprende un orificio radial 110 alineado paralelo a su
dirección de desplazamiento y extendido hasta el alojamiento de
herramienta 14. En el orificio radial encaja un tubo 114 comunicado
de forma deslizante y estanca a los líquidos con los canales de
refrigerante 112 del lado del cuerpo principal.
En la zona del conjunto de correderas se
encuentra adicionalmente una interfaz con un zócalo de conexión al
enchufe 116 para la alimentación galvánica de corriente y
transmisión de datos.
El ejemplo de realización de un cabezal de
refrentar mostrado en una vista en planta en la figura 7 se
diferencia del ejemplo de realización de las figuras 1 a 6 en que
entre el piñón de accionamiento 74 y la corredera de trabajo 16,
configurada como corredera lineal, se encuentran dispuestos un
elemento de transmisión intermedia 120 conducido linealmente en el
cabezal portaherramientas en el sentido de la flecha doble 122, un
dentado lineal 124 engranado con el piñón 74 así como, orientado a
la corredera de trabajo 16, un dentado oblicuo 126' que actúa a la
manera de un mecanismo de cuña de forma concurrente con un dentado
oblicuo complementario 126'', de manera que la corredera de trabajo
es desplazada en dirección de la flecha doble 118 mediante la
regulación radial del alojamiento de herramienta 14. El dentado
oblicuo 126', 126'' conduce a una reducción adicional del trayecto
de desplazamiento de la corredera de trabajo 16 y a un desbloqueo
automático en cada posición intermedia. El dentado oblicuo 126',
126'' puede ser, además, exento de juego utilizando medios
sencillos.
En síntesis, se afirma lo siguiente: la invención
se refiere a un cabezal portaherramientas para uso en máquinas
herramienta. El cabezal portaherramientas presenta un cuerpo
principal 10, un mango de herramienta 28 sobresaliente de forma
axial del cuerpo principal que puede acoplarse a un husillo de
máquina, como mínimo una corredera de trabajo 16 desplazable
esencialmente de forma transversal respecto de un eje 12 del cuerpo
principal, una corredera de trabajo 16 presentando en el lado
frontal un alojamiento de herramienta 14, y un servomotor 24
dispuesto en el cuerpo principal, activo mediante elementos de
transmisión 22 sobre la corredera de trabajo 16 en la dirección de
desplazamiento. Los elementos de transmisión presentan un árbol
conductor 72 giratorio de forma concéntrica, respecto del eje 12 del
cuerpo principal que soporta un piñón de accionamiento 74 que
engrana en un dentado 124 del lado de la corredera de trabajo. Para
que los elementos de transmisión sean autoblocantes en cada posición
intermedia y puedan mantenerse exento de juego utilizando medios
sencillos, se propone según la invención que el dentado 124, del
lado de la corredera de trabajo, se encuentre dispuesto en un
elemento de transmisión intermedia 120, conducido de forma lineal en
un cuerpo principal 10 y el elemento de transmisión intermedia, por
su lado, se encuentra acoplado a la corredera de trabajo 16 mediante
un mecanismo de cuña 126', 126'' o una rueda dentada intermedia.
Claims (28)
1. Cabezal portaherramientas para la utilización
en una máquina herramienta, con un cuerpo principal (10), con un
mango de herramienta (28) sobresaliente de forma axial del cuerpo
principal (10) que puede acoplarse a un husillo de máquina, con una
corredera de trabajo (16) desplazable como mínimo esencialmente de
forma transversal respecto de un eje (12) del cuerpo principal, una
corredera de trabajo (16) presentando en el lado frontal un
alojamiento de herramienta (14), con un servomotor (24) dispuesto en
el cuerpo principal (10), activo mediante elementos de transmisión
(22) sobre la corredera de trabajo (16) en la dirección de
desplazamiento, presentando un árbol conductor (72) giratorio de
forma concéntrica respecto del eje (12) del cuerpo principal que
soporta un piñón de accionamiento (74) que engrana en un dentado
(124) del lado de la corredera de trabajo, caracterizado
porque el dentado (124) del lado de la corredera de trabajo se
encuentra dispuesto en un elemento de transmisión intermedia (120)
conducido de forma lineal en el cuerpo principal (10) y el elemento
de transmisión intermedia, por su lado, se encuentra acoplado a la
corredera de trabajo (16) mediante un mecanismo de cuña (126',
126'') o una rueda dentada intermedia.
2. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 1, caracterizado porque el mecanismo de cuña
está formado por dentados oblicuos (126', 126'') engranados
complementarios entre si, dispuestos en el elemento de transmisión
intermedia (120) y en la corredera de trabajo (16).
3. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la corredera de
trabajo (16) se encuentra conducida en una guía lineal fija al
cuerpo principal, mientras que el dentado (124) está formado por una
placa dentada o una cremallera, que engrana con el piñón de
accionamiento (74).
4. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque una corredera de
compensación (18) dispuesta en el cuerpo principal (10), es
desplazable en sentido contrario a la corredera de trabajo (16)
mediante una placa dentada o cremallera que engrana del lado de la
corredera de compensación en el piñón de accionamiento (74).
5. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 4, caracterizado porque la corredera de
compensación se compone, al menos en parte, de un metal pesado.
6. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la corredera de
trabajo (16) presenta como mínimo una cavidad (17, 19).
7. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 6, caracterizado porque como mínimo, una
cavidad dispuesta a distancia del alojamiento de herramienta (14) en
la dirección de desplazamiento se encuentra rellenada con un metal
pesado.
8. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque la corredera de
compensación (18) soporta un elemento de masa (21) desmontable o
intercambiable, cuya masa preferentemente es modificable quitando
material.
9. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los elementos de
transmisión comprenden un reductor (22) con ejes de entrada y salida
(84, 72) alineados entre si, siendo el reductor configurado como una
transmisión del tipo "harmonic-drive" o como
transmisión planetaria.
10. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 9, caracterizado porque el servomotor (24) y
el reductor (22) están dispuestos, al menos de forma parcial, de
manera que encajan entre sí de forma radial y axial.
11. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 10, caracterizado porque el servomotor (24) o
su árbol conducido (84) contienen una perforación central para el
alojamiento del reductor (22).
12. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 10, caracterizado porque el reductor (22)
presenta una perforación central para el alojamiento del servomotor
(24).
13. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la corredera de
trabajo (16) es conducida en una guía de rodillos (52, 54, 58),
preferentemente en forma de prisma, fijada al cuerpo principal y
exento de juego, porque la guía de rodillos es limitadamente
deformable elásticamente y porque adicionalmente una guía de
deslizamiento (56) para la corredera de trabajo (16) se torna activa
al alcanzarse el límite de deformación elástica.
14. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 4 a 13, caracterizado porque la corredera de
compensación (18) se encuentra conducida en una guía de rodillos
(60) fija al cuerpo principal.
15. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por un conjunto de
correderas (34) para el alojamiento de la corredera de trabajo y,
eventualmente, de la corredera de compensación, un conjunto de
accionamiento (36) para el alojamiento del servomotor (24) y los
elementos de transmisión (22) y un grupo de conexión (38) que
comprende el mango de herramienta, unidos entre si de forma
desmontable en puntos axialmente separados (30, 32).
16. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 15, caracterizado porque la corredera de
deslizamiento (34) comprende un dispositivo de medición (20) para la
medición directa del desplazamiento de la corredera de trabajo (16)
respecto del cuerpo principal (10).
17. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 16, caracterizado porque el conjunto de
correderas y/o el conjunto de accionamiento comprenden sistemas
electrónicos de medición y control (106) conectadas al dispositivo
de medición (20) y que sirven para el control del servomotor
(24).
18. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 15 a 17, caracterizado porque el conjunto de
conexión comprende una interfaz (28, 104) para la alimentación de
corriente inductiva y transmisión de datos.
19. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque el servomotor
(24) se encuentra dispuesto con su carcasa de motor (95)
rotacionalmente simétrica en una cavidad (96) del cuerpo principal
concéntrica respecto del eje del cuerpo principal, dejando libre un
espacio de separación (98) que puede someterse a un refrigerante
para el enfriamiento del motor.
20. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 19, caracterizado porque la zona de la cavidad
que contiene el espacio de separación (98) se encuentra dispuesta en
un conjunto de conexión (38).
21. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 18 a 20, caracterizado porque la interfaz
(28, 104) para la alimentación de corriente se encuentra dispuesto
en una carcasa (104) cuyo lado exterior puede ser sometido a un
refrigerante mediante un espacio de separación (108).
22. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 15 a 21, caracterizado porque el conjunto de
accionamiento (36) penetra con un manguito de apoyo (76) para el
árbol de salida (72), sobresaliente de forma axial en una cavidad
(78) abierta de forma axial del conjunto de correderas (34).
23. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 22, caracterizado porque el manguito de apoyo
(76) se penetra en un orificio alargado (80) de la corredera de
compensación (18).
24. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 1 a 23, caracterizado porque la placa
dentada (68) fijada a la corredera de deslizamiento o el piñón de
accionamiento (74) se encuentran divididos en dos partes dentadas
separadas axialmente, desplazables o giratorias entre si y
acoplables rígidamente entre si.
25. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 1 a 24, caracterizado porque la corredera de
trabajo (16) presenta un orificio radial (110) comunicante con el
alojamiento de herramienta, alineado de forma paralela a la
dirección de desplazamiento de la corredera de trabajo para la
conexión de un conducto para refrigerante (112) fijado al cuerpo
principal.
26. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 25, caracterizado porque el canal de
refrigerante (112) fijado al cuerpo principal comprende un tubo
(114) que de forma deslizante y estanco a los líquidos penetra en el
orificio radial (110).
27. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 15 a 26, caracterizado porque el conjunto de
correderas presenta una camisa (40) ajustada al cuerpo principal
(10) mediante una tapa (42), de manera que no pueda desplazarse o
girar.
28. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 15 a 27, caracterizado porque el cuerpo
principal (10) presenta preferentemente en la zona del conjunto de
correderas (34) una interfaz (116) para la alimentación de corriente
galvánica y transmisión de datos.
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