ES2264485T3 - Maquina de estaciones multiples con transferencia rotativa para la mecanizacion de piezas. - Google Patents
Maquina de estaciones multiples con transferencia rotativa para la mecanizacion de piezas.Info
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Abstract
Máquina de estaciones múltiples para la mecanización de piezas con transferencia rotativa, que comprende: - una torre rotativa (1) ajustable en giro o indexable, dotada de varios dispositivos de soporte de piezas repartidos en la periferia de la torre (1), - una serie de dispositivos de soporte y posicionamiento de las herramientas, repartidas en una serie de estaciones de mecanización alrededor de la torre (1), y adaptadas para mecanizar las piezas soportadas por los dispositivos de soporte de las piezas, - comprendiendo los dispositivos de soporte de las piezas, husillos de torneado (3, 15), situados en posición fija sobre la torre (1), cuyo eje (I, II) está orientado hacia la periferia de la torre (1), y siendo capaces de arrastrar en una rotación rápida la pieza para una operación de torneado por herramientas de torneado previstas, como mínimo, en una de las estaciones de mecanización (4, 14), - siendo capaces los husillos de torneado (3, 15) de ajuste en ángulo o indexado en cualquierposición angular para permitir otras mecanizaciones de la pieza por otros útiles adaptados y previstos, como mínimo, en una de las estaciones de mecanización (4, 14), caracterizada porque: - los dispositivos de sujeción de las piezas son electrohusillos (3, 5, 15), que tienen una estructura compacta que minimiza las dimensiones axiales y radiales, constituidos por un husillo (100) del que un tramo (100a) está soportado por dos rodamientos o cojinetes (6, 7) comportando directamente el rotor (8) del motor de arrastre del husillo. - estando dispuestos los electrohusillos (3, 5, 15) sobre la torre (1) uno al lado del otro, en contacto en la proximidad inmediata unos a continuación de otros.
Description
Máquina de estaciones múltiples con
transferencia rotativa para la mecanización de piezas.
La presente invención se refiere a máquinas de
herramienta que permiten la mecanización rápida de piezas en gran
serie.
Las operaciones de torneado de piezas en gran
serie se realizan en general en tornos multihusillo. En un torno
multihusillo se sujetan varias piezas simultáneamente cada una de
ellas sobre uno de los husillos de una serie de husillos impulsados
por el mismo motor y dispuestos paralelamente entre sí,
generalmente, según una disposición en forma de corona. La ventaja
es una mecanización muy rápida por torneado con una buena precisión
de mecanización. El inconveniente es que un torno multihusillo no
efectúa más que operaciones de torneado.
Por consiguiente, cuando una pieza debe sufrir
varios tipos de mecanización sucesivos, el torneado puede ser
efectuado en el torno de husillos múltiples y las otras operaciones
deben ser efectuadas posteriormente, es decir, después del
desplazamiento de la pieza y fijación sobre un soporte de otra
máquina de mecanización adaptada a las otras operaciones. Resulta de
ello la complejidad de la manipulación y pérdida de precisión de
posición entre las diferentes superficies realizadas por las
mecanizaciones sucesivas.
Se conocen igualmente centros de mecanizado, en
los cuales la pieza es sostenida en una estación de mecanización
única, siendo sometida a la acción sucesiva de varios útiles.
Entonces no es necesario depositar la pieza para volverla a montar
en otro soporte para las mecanizaciones sucesivas, de manera que se
gana precisión. El inconveniente es una importante pérdida de
rapidez, ya que todos los útiles trabajan sobre una pieza única
dispuesta en una estación de mecanización única.
Se conocen igualmente máquinas con transferencia
rotativa en las que las piezas están dispuestas sobre una torre
rotativa que la lleva sucesivamente a varias estaciones de
mecanización, cada una de las cuales tiene sus herramientas propias.
Estas máquinas con transferencia rotativa se utilizan en la
actualidad para las mecanizaciones después del torneado mediante un
torno multihusillo.
Se ha intentado adaptar en un torno multihusillo
otras herramientas para efectuar operaciones de mecanización
complementarias. Sin embargo, el torno multihusillo no se presta a
la disposición de útiles suplementarios, en especial a causa de la
falta de lugar para colocar las herramientas; efectivamente, los
husillos se encuentran relativamente próximos entre sí.
Se conoce igualmente por el documento DE 87 14
508 U una máquina de estaciones múltiples que comprende:
- -
- una torre rotativa ajustable en giro equipada de varios dispositivos de soporte de piezas repartidos en la periferia de la torre,
- -
- una serie de dispositivos de mantenimiento y posicionado de las herramientas, repartidos en una serie de estaciones de mecanización alrededor de la torre, desplazables sobre guías horizontales inferiores y adaptados para mecanizar las piezas soportadas por los dispositivos de soporte de las piezas,
- -
- comprendiendo los dispositivos de soporte de las piezas, husillos de torneados, situados en posición fija sobre la torre, cuyo eje está orientado hacia la periferia de la torre y que están accionados por un motor desplazado verticalmente para impulsar en rotación rápida la pieza para la operación de torneado mediante las herramientas de torneado previstas, por lo menos en una de las estaciones de mecanización,
- -
- siendo capaces los husillos de torneado de ser ajustados en cualquier posición angular para permitir otras mecanizaciones de la pieza por otras herramientas adaptadas previstas, por lo menos en una de las estaciones de mecanización.
Este documento no describe ni el interés ni los
medios para hacer máximos el número y potencia de los dispositivos
de soporte de las piezas sobre la torre. Además, todas las
estaciones de trabajo comprenden portaútiles frontales que se oponen
al acceso radial a la zona de mecanización e impiden el cambio de
las barras.
El problema que se propone en la presente
invención es el de dar a conocer una nueva estructura de máquina de
herramienta que permite realizar mecanizaciones rápidas y múltiples,
pudiéndose realizar todas las mecanizaciones de una pieza en una
misma máquina sin desplazar la pieza de su soporte, debiendo ser
adaptada la estructura para recibir herramientas en números
suficientes y dimensiones suficientes sin problema de espacio para
su colocación y asegurando la evacuación eficaz de las virutas de
mecanización. La estructura debe estar adaptada para comportar
dispositivos de soporte de piezas en número suficiente y potencia
suficiente para las mecanizaciones previstas, minimizando las
dimensiones de la máquina-herramienta.
Otra dificultad consiste en asegurar la
mecanización precisa de las piezas, en especial gracias a la
precisión de los dispositivos de soporte de las mismas.
Para conseguir estos objetivos y otros, la
invención propone una máquina de estaciones múltiples para la
mecanización de piezas con transferencia rotativa, según la
reivindicación 1.
Según una forma de realización ventajosa, por lo
menos algunas de las estaciones de mecanización comprenden una pared
de soporte vertical orientada paralelamente al eje de un
electrohusillo de torneado y llevando un plato portaunidad de
mecanización por intermedio de un elemento deslizante axialmente y
un elemento deslizante verticalmente que constituyen una estructura
de carros cruzados.
Preferentemente se prevén, por lo menos en
algunas de las estaciones de mecanización, dos estructuras de carros
cruzados, una primera estructura con un primer plato para cubrir el
espacio inferior y frontal de mecanización, una segunda estructura
con un segundo plato para cubrir el espacio superior de
mecaniza-
ción.
ción.
Según una forma de realización particularmente
ventajosa, la máquina comprende pasos de evacuación inferiores entre
las paredes de soporte vertical sucesivas. Esta disposición facilita
considerablemente la evacuación de los desperdicios de la
mecanización y se hace posible por el hecho de que los carros son
mantenidos sobre paredes verticales que no perturban la evacuación
de dichos desperdicios.
Preferentemente, los electrohusillos de torneado
tienen forma general retirada hacia el interior de la torre, siendo
por lo tanto los electrohusillos susceptibles de alojarse unos al
lado de otros en la torre sin requerir el aumento del diámetro de la
misma.
Uno de los problemas en la estructura de este
tipo con husillos soportados por una torre central es la conducción
de energía eléctrica, neumática, hidráulica en la torre. Este
problema se resuelve según la invención previendo que la
alimentación de los electrohusillos de torneado en corriente
eléctrica se asegura por un haz de cables y de tubos arrollado
alrededor del eje de rotación de la torre, entre una zona de
conexión fija en el bastidor y una zona de conexión rotativa en la
torre de la máquina. Los medios de control de rotación de la torre
aseguran la rotación alternativa de la misma con una secuencia de
mecanización con rotaciones parciales desde una posición de origen
en un primer sentido para las transferencias sucesivas de las piezas
de estación en estación entre las etapas de mecanización sucesivas y
con una secuencia de retorno con rotación inversa rápida hasta la
posición de origen de la torre. De manera ventajosa, se pueden
prever once rotaciones parciales de secuencia de mecanización y una
rotación de retorno de 330º.
Preferentemente, la zona de conexión fija está
situada encima de la torre.
Según una primera forma de realización, el haz
de cables y de tubos está arrollado en forma de hélice alrededor del
eje de rotación de la torre. En posición de arrollado máximo, el haz
helicoidal de cables y de tubos puede formar ventajosamente una
hélice que constituye, como mínimo, cuatro espiras para cada cable o
tubo.
Según una forma de realización preferente, el
haz de cables y de tubos está adaptado en forma de S que se repliega
y despliega durante la rotación.
Puede ser ventajoso el control de la rotación de
la torre mediante un doble indexado, es decir, haciendo una rotación
de dos pasos que hace girar la torre para desplazar una pieza desde
una estación hasta otra estación siguiente a la adyacente. Entonces
resulta posible alternar los tipos de mecanización y prever, por
ejemplo, seis operaciones de torneado con husillo rotativo y seis
operaciones de mecanización con husillo fijo.
Otro problema que se propone solucionar la
presente invención es el de mecanizar todas las caras de una pieza.
Se prevén para ello medios que permiten mecanizar una primera parte
de superficie de la pieza en ciertas estaciones, y luego hacer
regresar la pieza en 180º para mecanizarla en las otras partes de la
superficie. Se comprenderá que estos medios que permiten un
mecanizador completo en dos secuencias y el retorno constituyen por
sí mismos una invención independiente susceptible de aplicaciones
independientemente de la presencia de otras características
descritas y en especial con independencia de las características de
la reivindicación 1.
Otros objetos, características y ventajas de la
presente invención resultarán de la descripción siguiente de forma
de realización específicas en relación con las figuras adjuntas, en
las cuales:
- la figura 1 es una vista general en
perspectiva de una máquina de estaciones múltiples de mecanización
según una forma de realización de la presente invención;
- la figura 2 es una vista superior de
la máquina de la figura 1;
- la figura 3 es una vista parcial de
la parte superior en sección de la máquina de la figura 1, mostrando
las estructuras de husillo y los mecanismos de soporte de la
pieza;
- la figura 3A es una vista parcial
desde la parte superior en sección de la máquina según una forma de
realización específica con estación de carga y de retorno;
- la figura 4 es una vista en detalle
y en perspectiva que muestra la estructura de un portaherramientas
en la máquina de la figura 1;
- la figura 5 es una vista parcial en
perspectiva que muestra el mecanismo de impulsión en rotación de la
torre;
- la figura 6 es una vista parcial en
perspectiva que muestra una primera forma de realización del
principio de alimentación de corriente de los husillos de torneado
de la torre;
- la figura 7 es una vista esquemática
de la parte superior de la forma de realización preferente de los
medios de alimentación de corriente de los husillos de torneado de
la torre; y
- la figura 8 es una vista superior en
sección longitudinal de una estructura posible de husillo de
torneado, según la presente invención.
En la realización mostrada en las figuras, tal
como se aprecia particularmente en las figuras 1 y 2, una máquina de
estaciones múltiples para mecanización de piezas con transferencia
rotativa según la invención, comprende de manera general una torre
(1) rotativa ajustable en posiciones, montada con capacidad de
rotación alrededor de un eje vertical sobre el bastidor (2). El
bastidor (2) comprende una serie de dispositivos de soporte y
posicionamiento de herramientas repartidas en una serie de
estaciones de mecanización alrededor de la torre (1) y adaptadas
para mecanizar piezas soportadas por dispositivos de soporte de
piezas previstos en la torre (1).
Según la invención los dispositivos de soporte
de piezas sobre la torre (1) son electrohusillos de torneado, por
ejemplo, el electrohusillo (3). En la forma de realización de las
figuras 1 y 2, se distinguen doce electrohusillos de torneado, tales
como el electrohusillo (3), repartidos regularmente en la periferia
de la torre (1), y poseyendo un eje orientado radialmente en la
periferia de dicha torre (1). Los electrohusillos de torneado (3)
según la invención son capaces de impulsar en rotación rápida una
pieza soportada sobre el husillo mediante la operación de torneado
mediante útiles de torneado previstos en una estación de
mecanización correspondiente.
Se distinguen en las figuras 1 y 2, doce
estaciones de mecanización, tales como la estación (4) que en la
posición de la torre (1) corresponde al electrohusillo de torneado
(3).
Los electrohusillos de torneado, tales como el
electrohusillo (3), son capaces de ajuste de posición en todas las
posiciones angulares, conservando entonces un par de bloqueo de la
pieza que sea suficiente para permitir la mecanización de la misma
por herramientas adaptadas de la estación de mecanización
correspondiente, tal como la estación de mecanización (4).
Preferentemente, los electrohusillos de torneado
son capaces además de tornear a velocidades muy lentas y
perfectamente sincronizados con otro movimiento de los dispositivos
de soporte y de posicionamiento de las herramientas.
Tal como se aprecia en la figura 2, la
disposición central de los electrohusillos de torneado (3) implica,
por cuestiones de dimensionado, utilizar preferentemente
electrohusillos de torneado que tienen una forma general que se va
reduciendo hacia el interior, es decir, hacia el eje de rotación
central de la torre (1). Por el contrario, en la periferia de los
electrohusillos de torneado (3) se dispone de mucho más sitio para
contener las herramientas en la estación de mecanización (4).
Haciendo referencia a la figura 8, se distingue
en el electrohusillo de torneado (5), un husillo (100) rotativo
alrededor del eje I-I soportado por un primer
rodamiento o cojinete (6) y un segundo rodamiento o cojinete (7). El
tramo intermedio (100a) del husillo (100) entre los rodamientos o
cojinetes (6) y (7) es solidario del rotor (8) del motor que está
impulsado en rotación en un estator (9) del motor. El conjunto está
cerrado dentro de un cuerpo envolvente o carcasa (10). El
electrohusillo (5) constituye de esta manera una estructura
compacta que minimiza las dimensiones axiales y radiales y favorece
la disposición de un número máximo de electrohusillos sobre la
torre, asegurando una gran precisión de soporte de la pieza.
En el husillo (100) se prevén alojamientos,
tales como el alojamiento (11), para contener el sistema de bloqueo
de la pieza que no se ha representado en las figuras.
Una rueda codificada (12) o "encoder" está
acoplada sobre el husillo (100), y gira delante de un captador
óptico (13) que facilita señales de posición angular del husillo que
son enviadas a un mando del motor (8) ó (9) para controlar su
rotación y controlar selectivamente su bloqueo de rotación y su
mantenimiento en una posición fija determinada y apropiada para la
mecanización de una pieza que se mantiene fija.
Para alcanzar una precisión de mecanización
satisfactoria se controla la temperatura de funcionamiento del
electrohusillo (5) de soporte de la pieza asegurando su
refrigeración por paso de un líquido de refrigeración en un
alojamiento anular (40) en la periferia del estator (9).
En la forma de realización que se ha mostrado en
las figuras, las estaciones de mecanización son sensiblemente
idénticas. No obstante, se podrá concebir una estructura de máquina
en la que las estaciones de mecanización son distintas unas de
otras.
Se describirá a continuación de manera más
detallada, una de las estaciones de mecanización, por ejemplo, en la
estación de mecanización (14) en las figuras 1 a 3, que está
dirigida hacia un husillo de torneado (15) en la posición angular
representada de la torre (1).
La estación de mecanización (14) está limitada
lateralmente por dos paredes de soporte verticales (16) y (17)
fijadas sobre el bastidor (2). La primera pared de soporte vertical
(16) está orientada paralelamente al eje I del husillo de torneado
(15) con desplazamiento lateral con respecto al eje I para dejar
sitio para las herramientas fijas de la estación de mecanización
(14). La segunda pared de soporte vertical (17) es, por su parte,
paralela al eje (II) de la brocha adyacente (18) de la torre
(1).
La primera pared de soporte vertical (16)
soporta un plato (19), más visible en la figura (4), por intermedio
de un elemento deslizante axial (20) y un elemento deslizante
vertical (21), constituyendo una estructura de carros cruzados. El
plato (19) está adaptado para llevar herramientas o unidades de
mecanización de la estación de mecanización (4). De este modo, el
elemento de deslizamiento axial (20) permite los movimientos de
desplazamiento de las herramientas paralelamente al eje del husillo
de torneado (15), mientras que el elemento de deslizamiento
vertical (21) permite los movimientos perpendiculares.
En realidad, en la forma de realización mostrada
en la figura 1, la estación de mecanización (14) comprende una
primera estructura de carros cruzados que llevan el plato (19), y
una segunda estructura de carros cruzados que llevan un plato (22).
La primera estructura de carros cruzados con plato (18) permite
llevar útiles en el espacio inferior de mecanización, al lado o por
debajo del eje del husillo de torneado (15), mientras que la segunda
estructura de carros cruzados con plato (22) permite llevar útiles
en la zona superior por encima o al lado del eje del husillo de
torneado (15).
Preferentemente, el bastidor (2) está dotado de
aberturas, comportando pasos de evacuación inferiores a nivel de
cada estación de mecanización, tal como las estaciones (4) ó (14),
entre las paredes de soporte verticales tales como las paredes (16)
y (17). Los desechos de mecanización pueden ser evacuados, por lo
tanto, por gravedad hacia abajo sin dificultar la mecanización ni el
desplazamiento de la torre (1).
Se comprenderá que los electrohusillos de
torneado, tales como los electrohusillos (3) y (15), de la torre (1)
deben ser alimentados en corriente eléctrica para el motor, en
energía hidráulica para el bloqueo de la pieza en el husillo, con
agua para la refrigeración, aceite para la lubrificación y
eventualmente aire porque ciertas operaciones requieren energía
neumática. La aportación de todos estos tipos de energía se efectúa,
según la invención, mediante un haz de cables y tubos arrollado de
manera apropiada.
En la figura 6, se aprecia la torre (1) con
husillos de torneado, tales como el husillo (15) y el husillo (3).
El haz helicoidal (23) de cables de tubos está arrollado en hélice
entre una zona de conexión fija (24) solidaria del armazón (2) y una
zona de conexión rotativa (25) montada sobre la torre (1).
Preferentemente, la zona de conexión fija (24) se encuentra por
debajo de la torre (1). Se obtienen buenos resultados con un haz
helicoidal (23) de cables y de tubos que presenta, como mínimo,
cuatro espiras para cada cable o tubo cuando el haz se encuentra en
estado de arrollado.
Como alternativa, se ha representado en la
figura 7 un haz (23a), en forma de S, de cables y tubos que se
arrolla y se desenrolla entre un núcleo central (1a) de tipo
rotativo, una guía periférica anular fija (2a) y una guía intermedia
anular fija (2b). La figura muestra las dos posiciones anulares
límite del dispositivo.
Se comprende que la torre (1) debe pivotar para
llevar las piezas de una estación de trabajo a otra, y se debe
mantener ajustada en posición angular o indexada en posición fija
cuando la pieza se encuentra delante de las herramientas de la
estación de mecanización. De manera ventajosa, se puede mantener la
torre (1) en posición fija con ayuda de un dentado HIRTH. La figura
5 muestra esquemáticamente los medios de arrastre y de ajuste en
ángulo o indexado de la torre (1): se observa un motor (26) que
arrastra la torre (1) mediante un reductor (27), un piñón (28) y una
rueda (29). Medios de referenciado de posición angular de la torre
(1) permiten controlar el motor (26) definiendo las posiciones en
las que la torre (1) debe ser ajustada en posición angular y
mantenida fija para una mecanización en un lugar de mecanización.
Los husillos de mecanización quedan entonces dirigidos hacia las
estaciones de mecanización.
El motor (26) es controlado por medios de mando
de la torre asegurando una rotación de la torre en dos sentidos de
rotación. En un primer sentido la rotación es intermitente, para
desplazar las piezas de una estación a otra. En este primer sentido
de rotación, los cables y tubos helicoidales se desenrollan o se
enrollan progresivamente. A continuación, se efectúa una rotación
inversa rápida, según una revolución, para arrollar o desenrollar
nuevamente los haces de cable o tubos helicoidales.
Los medios de arrastre de los husillos están
adaptados para arrastrar selectivamente los husillos a una velocidad
de rotación de 0 a 6.000 revoluciones por minuto aproximadamente,
por ejemplo, asegurando simultáneamente la posibilidad de ajuste de
ángulo o indexado fijo y de un importante par de bloqueo contra las
rotaciones para mantener las piezas en posición fija en el curso de
ciertas etapas de mecanización. Para ello el motor del husillo es
ventajosamente un motor síncrono, alimentado por una alimentación
con control numérico. La potencia desarrollada por el motor de los
husillos puede ser ventajosamente del orden de 10 kW a 3.500
revoluciones por minuto.
La disposición de dos estructuras de carros
cruzados en cada lugar de trabajo permite trabajar las piezas por
encima, por la cara frontal e igualmente por debajo.
El sistema de soporte de la pieza en el husillo
puede ser un sistema tradicional, tal como los actualmente
utilizados. Como consecuencia, no es necesario describirlo, puesto
que se encuentra al alcance del técnico en la materia.
Los medios de control de rotación de la torre
(1) pueden permitir ventajosamente un doble indexado, a saber un
indexado simple para hacer pivotar la torre (1) en un ángulo de
rotación correspondiente al ángulo necesario para llevar una pieza
desde una estación de trabajo hasta una estación de trabajo
adyacente y un indexado doble correspondiente a una rotación de la
torre que permite llevar una pieza directamente a una estación de
mecanización siguiente a la estación adyacente.
Los diferentes órdenes de la máquina de
mecanización según la invención son controlados ventajosamente por
un mando centralizado que comprende un microprocesador con memoria
asociada y programa registrado. El mando centralizado recibe las
señales de captadores de posición, tales como captador óptico (13)
asociado a la rueda de codificación o "encoder" (12), y mando
de funcionamiento de los motores para controlar el movimiento de las
piezas y de las herramientas. Además, el mando centralizado conoce
en todo instante la posición angular de la pieza en curso de
mecanización, incluso después de la operación de torneado.
La forma de realización mostrada en la figura 3A
está adaptada especialmente a la carga automática de la primera
materia a mecanizar cualquiera que sea su forma. Por lo tanto, la
forma de realización está adaptada a la carga automática de piezas,
tochos o barras. Para ello, una de las estaciones de mecanización
alrededor de la torre (1), a saber la estación (30), está
desprovista de dispositivo de sujeción y posicionamiento de
herramientas. Por esta razón se puede adaptar a la estación de
carga (30) un robot de carga de piezas o de tochos, un alimentador
de barras, o cualquier otro dispositivo apropiado.
En este caso, la estación de carga (30) forma
igualmente un espacio de acceso radial en el que un robot de retorno
(35) puede asegurar el retorno de las piezas entre dos secuencias de
mecanización sucesivas. De esta manera, la estación de carga (30)
está situada entre una primera estación de mecanización (31)
adyacente y una segunda estación de mecanización adyacente (32). En
el instante considerado el husillo (33) de la torre (1) se encuentra
dirigido a la estación de carga (30), mientras que el husillo (34)
se encuentra en la estación de mecanización adyacente (32). El
espacio se encuentra libre, en la estación de carga (30), entre la
zona frontal del husillo (33) y la zona frontal del husillo (34).
Resulta de ello que en la estación de carga (30) el robot de retorno
(35) puede detectar una pieza del husillo de torneado (30) presente
en la estación de carga (30), pudiendo girar la pieza en 180º dicho
robot de retorno (35) y el robot de retorno (35) puede coger la
pieza en el husillo de torneado (34) presente en la estación
adyacente (32).
Como alternativa o de forma complementaria,
gracias a la disposición de las estaciones de trabajo que permiten
acceso radial a la zona de mecanización, un robot de retorno de
piezas puede estar adaptado en cualquiera de las estaciones de
mecanización para, después de escamoteado de los útiles soportados
por el dispositivo portaherramientas de la extracción de
mecanización, detectar una pieza del husillo de torneado que se
encuentra en la estación de mecanización, girar la pieza y cogerla
de nuevo en el mismo husillo de torneado.
En los dos casos es necesario prever un mando
independiente de los husillos de torneado para asegurar el bloqueo y
desbloqueo de la pieza que son independientes del soporte de las
piezas por los otros husillos de torneado de la torre (1), y que
puede asegurar preferentemente una presión de bloqueo de la pieza
modulable independientemente de los otros husillos de torneado.
Igualmente, los husillos de torneado son controlados en las
rotaciones independientemente unos de otros con la finalidad de
adaptarse de manera flexible a las diferentes mecanizaciones
realizadas en las diferentes estaciones.
De esta manera, el dispositivo del modo de
realización de la figura 3A permite la mecanización de piezas en
todas sus caras.
El dispositivo de control de la máquina puede
estar programado especialmente para realizar la mecanización en dos
secuencias sucesivas y un giro de las piezas: en una primera
secuencia de mecanización la pieza de desgaste o el tocho acoplado
en un husillo de torneado es presentado sucesivamente a varias
estaciones de mecanización que realizan las mecanizaciones de una
primera parte de su superficie, por ejemplo, desplazando
sucesivamente la pieza cada dos estaciones de trabajo; a
continuación se gira la pieza para acoplarla bien sea en el mismo
husillo de torneado, o bien el husillo adyacente; y se realiza una
segunda secuencia de mecanización presentando sucesivamente la
pieza a las mismas estaciones, si la pieza es simétrica, o a otras
estaciones de mecanización si los dos lados de la pieza son
distintos.
La presente invención no está limitada a las
formas de realización que han sido explícitamente descritas, sino
que incluye las diferentes variantes y generalizaciones contenidas
en las siguientes reivindicaciones.
Claims (13)
1. Máquina de estaciones múltiples para la
mecanización de piezas con transferencia rotativa, que
comprende:
- -
- una torre rotativa (1) ajustable en giro o indexable, dotada de varios dispositivos de soporte de piezas repartidos en la periferia de la torre (1),
- -
- una serie de dispositivos de soporte y posicionamiento de las herramientas, repartidas en una serie de estaciones de mecanización alrededor de la torre (1), y adaptadas para mecanizar las piezas soportadas por los dispositivos de soporte de las piezas,
- -
- comprendiendo los dispositivos de soporte de las piezas, husillos de torneado (3, 15), situados en posición fija sobre la torre (1), cuyo eje (I, II) está orientado hacia la periferia de la torre (1), y siendo capaces de arrastrar en una rotación rápida la pieza para una operación de torneado por herramientas de torneado previstas, como mínimo, en una de las estaciones de mecanización (4, 14),
- -
- siendo capaces los husillos de torneado (3, 15) de ajuste en ángulo o indexado en cualquier posición angular para permitir otras mecanizaciones de la pieza por otros útiles adaptados y previstos, como mínimo, en una de las estaciones de mecanización (4, 14),
caracterizada porque:
- -
- los dispositivos de sujeción de las piezas son electrohusillos (3, 5, 15), que tienen una estructura compacta que minimiza las dimensiones axiales y radiales, constituidos por un husillo (100) del que un tramo (100a) está soportado por dos rodamientos o cojinetes (6, 7) comportando directamente el rotor (8) del motor de arrastre del husillo.
- -
- estando dispuestos los electrohusillos (3, 5, 15) sobre la torre (1) uno al lado del otro, en contacto en la proximidad inmediata unos a continuación de otros.
2. Máquina de mecanización, según la
reivindicación 1, caracterizada porque por lo menos algunas
de las estaciones de mecanización (4, 14) comprenden una pared de
soporte vertical (16) orientada paralelamente al eje (II) de un
electrohusillo de torneado (15) y comportando un plato (19)
portaunidades de mecanización por intermedio de un elemento
deslizante axial (20) y un elemento deslizante vertical (21)
constituyendo una estructura de carros cruzados.
3. Máquina de mecanización, según la
reivindicación 2, caracterizada por comprender por lo menos
algunas estaciones de mecanización (14), dos estructuras de carros
cruzados, una primera estructura con un primer plato (19) para
cubrir el espacio inferior y frontal de mecanización, una segunda
estructura con un segundo plato (22) para cubrir el espacio superior
de mecanización.
4. Máquina de mecanización, según una de las
reivindicaciones 2 ó 3, caracterizada por comprender pasos de
evacuación inferiores entre las paredes de soporte verticales
sucesivas (16, 17).
5. Máquina de mecanización, según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque los
electrohusillos de mecanización (3, 15) tienen una forma general
retrasada hacia el interior de la torre (1).
6. Máquina de mecanización, según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la
alimentación de los electrohusillos de torneado (3, 15) en corriente
eléctrica está asegurada por un haz de cables y de tubos (23)
arrollado alrededor del eje de rotación de la torre (1), entre una
zona de conexión fija (24) sobre el armazón (2) y una zona de
conexión rotativa (25) sobre la torre (1).
7. Máquina de mecanización, según la
reivindicación 6, caracterizada porque la zona de conexión
fija (24) está situada por encima de la torre (1).
8. Máquina de mecanización, según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por comprender
medios de control de rotación de la torre que aseguran una rotación
alternativa de la torre (1), con una secuencia de mecanización con
rotaciones parciales desde una posición de origen en un primer
sentido para las transferencias sucesivas de las piezas de estación
en estación entre las etapas de mecanización sucesivas, y con una
secuencia de retorno con rotación inversa rápida hasta la posición
de origen de la torre (1).
9. Máquina de mecanización, según una de las
reivindicaciones 6 ó 7, caracterizada porque en posición de
arrollamiento máximo el haz de cables y tubos (23) forma una hélice
o una S.
10. Máquina de mecanización, según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque los medios
de control de rotación de la torre (1) permiten un doble indexado, a
saber, un indexado simple para hacer pivotar la torre (1) en un
ángulo de rotación correspondiente al ángulo necesario para llevar
una pieza desde una estación de trabajo hasta una estación de
trabajo adyacente y un indexado doble que corresponde a una rotación
de la torre que permite llevar una pieza directamente hasta la
estación de mecanización que sigue a la estación de mecanización
adyacente.
11. Máquina de mecanización, según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque una de las
estaciones (30) alrededor de la torre (1) está desprovista de
dispositivo de sujeción y posicionado de herramientas, y constituye
una estación de carga que permite la carga automática de piezas,
tochos o barras.
12. Máquina de mecanización, según la
reivindicación 11, caracterizada porque la estación de carga
(30) forma un espacio de acceso radial en el que un robot de
inversión (35) puede retirar una pieza del husillo de torneado (33)
presente en la estación de carga (30), invertir la pieza en 180º y
acoplarla en un husillo de torneado (34) presente en la estación
adyacente.
13. Máquina de mecanización, según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada por comprender,
como mínimo en una de las realizaciones de mecanización, un robot de
inversión de pieza que puede retirar una pieza del husillo de
torneado presente, invertir la pieza y acoplarla en dicho husillo de
torneado presente.
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