ES2275401B1 - Dispositivo adicional de control para maquina con control numerico. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo adicional de control para máquina con control numérico. El dispositivo adicional de control tiene sujeto al cabezal a través de un elemento de conexión mecánica un componente para medir la distancia radial relativa al cabezal, tanto en el portaherramienta como en la parte cilíndrica. El dispositivo tiene un componente para la protección, cubre el componente para medir la distancia, el elemento de conexión mecánica y como mínimo, parcialmente el área de medida. El dispositivo tiene un módulo de elementos electrónicos para el cálculo de resultados relativos a las mediciones. El control numérico tiene conexión eléctrica con el módulo de elementos electrónicos.
Description
Dispositivo adicional de control para máquina
con control numérico.
La invención pertenece a la ingeniería conectada
a la industria de máquinas-herramienta con control
numérico.
Dentro de las soluciones técnicas conocidas
tenemos a la Patente WO2004018149. En esta patente para máquina con
control numérico, la máquina está dotada de un cuerpo, de una mesa
para la fijación de la pieza de trabajo conectada al cuerpo, de un
cabezal conectado al cuerpo, conectados la mesa y el cabezal con el
cuerpo presentan la posibilidad de un movimiento relativo en tres
dimensiones con la ayuda de motores los cuales están conectados
eléctricamente con el control numérico, de un portaherramienta que
está sujeto al cabezal, con la posibilidad de rotar con la ayuda del
motor conectado eléctricamente al control numérico, de una
herramienta de trabajo conectada al portaherramienta.
En esta patente no se muestran mecanismos que
garanticen la fiabilidad y seguridad de la máquina y del proceso de
mecanizado.
También dentro de las soluciones técnicas
conocidas está el Harmonizer® un producto de Manufacturing
Laboratorios, Inc., su descripción puede ser consultada en la
siguiente dirección:
http://www.mfg-labs.com/mfg-labs/
Harmonizer/. El Harmonizer® cuenta con un micrófono para la detección de la vibración durante el proceso de mecanizado. Esta solución presenta el inconveniente de ser muy susceptible a ruidos externos, por ejemplo si se tiene más de una máquina dentro de un determinado espacio.
Harmonizer/. El Harmonizer® cuenta con un micrófono para la detección de la vibración durante el proceso de mecanizado. Esta solución presenta el inconveniente de ser muy susceptible a ruidos externos, por ejemplo si se tiene más de una máquina dentro de un determinado espacio.
En esta solución no se muestran mecanismos que
garanticen la fiabilidad y seguridad de la máquina y del proceso de
mecanizado.
El dispositivo adicional de control para máquina
con control numérico tiene conectado al cabezal (4), a través de un
elemento de conexión mecánica (16), un componente para medir la
distancia (9) radial relativa al cabezal (4) tanto en el
portaherramienta (5) como en la parte cilíndrica (7) y un módulo de
elementos electrónicos (10) para el cálculo de resultados relativos
a las mediciones. El control numérico (1) tiene conexión eléctrica
con el módulo de elementos electrónicos. Si el portaherramienta (5)
contiene una línea vertical reflectante, se tiene un sensor óptico
(17) sujeto al cabezal (4) y conectado eléctricamente al módulo de
elementos electrónicos (10) para la detección de esta línea.
El dispositivo cuenta también con un componente
para la protección (15), conectado al cabezal (4) en dos o más
puntos y de un material resistente al proceso y al entrono de la
máquina. El componente para la protección cubre según sea el caso,
el componente para medir la distancia (9), el elemento de conexión
mecánica (16), el portaherramienta (5) y como mínimo parcialmente,
la parte cilíndrica (7) y el área de medida.
La presente invención hace referencia a un
dispositivo adicional de control para máquina con control numérico
capaz de mejorar la calidad, productividad, fiabilidad, y seguridad
del proceso para máquina con control numérico, predecir y suprimir
el retemblado, diagnosticar la herramienta de trabajo (6) y la
máquina.
Se tiene una máquina dotada de un cuerpo (2)
(por ejemplo una Fresadora o una Taladradora), de una mesa (3) para
la fijación de la pieza de trabajo conectada al cuerpo (2), de un
cabezal (4) conectado al cuerpo (2), de un
portaherramienta(5) conectado al cabezal (4), de una
herramienta de trabajo (6) que consta de dos partes una parte
cilíndrica (7) y una parte cortante (8) (por ejemplo una fresa o una
broca), la parte cilíndrica (7) está conectada al portaherramienta
(5).
Conectados la mesa (3) y el cabezal (4) con el
cuerpo (2), presentan la posibilidad de un movimiento relativo en
tres dimensiones (Por ejemplo la mesa (3) puede tener un movimiento
relativo progresivo en una dirección y el cabezal (4) tener un
movimiento relativo progresivo en dos dimensiones logrando así el
movimiento relativo en tres dimensiones, o la mesa (3) puede estar
fija al cuerpo (2) y el cabezal (4) tener un movimiento relativo en
tres dimensiones) con la ayuda de motores los cuales están
conectados eléctricamente con el control numérico (1).
Conectado el portaherramienta (5) al cabezal
(4), el portaherramienta (5) presenta la posibilidad de rotar con la
ayuda del motor conectado eléctricamente al control numérico
(1).
\newpage
El dispositivo adicional de control tiene
conectado al cabezal (4), un componente para medir la distancia (9)
radial relativa al cabezal (4) tanto en el portaherramienta (5) como
en la parte cilíndrica (7). El componente para medir la distancia
(9) está conectado a un módulo de elementos electrónicos (10) para
el cálculo de resultados relativos a las mediciones y conectado al
cabezal (4) a través de un elemento de conexión mecánica (16).
El control numérico (1) tiene conexión eléctrica
con el módulo de elementos electrónicos (10).
Si el portaherramienta (5) contiene una línea
vertical reflectante (por ejemplo una línea banca o un adhesivo que
lleva impreso un color reflectante) el dispositivo adicional tiene
un sensor óptico (17) conectado al cabezal (4) a través de un
elemento de conexión mecánica (16), para la detección de esta línea
el sensor óptico (17) está conectado eléctricamente al módulo de
elementos electrónicos (10). El sensor óptico está situado
perpendicularmente al eje de rotación de la herramienta de trabajo
(6) y conectado al cabezal (4) a través de un elemento de conexión
mecánica (16). El elemento de conexión mecánica (16) presenta la
posibilidad de un movimiento relativo en tres dimensiones, una vez
lograda la configuración deseada presenta la capacidad de fijar ésta
configuración.
El componente para medir la distancia (9) radial
relativa al cabezal (4), tanto en el portaherramienta (5) como en la
parte cilíndrica (7), tiene uno o dos sensores láser (11) conectados
al cabezal (4) a través de un elemento de conexión mecánica (16) y a
un módulo de elementos electrónicos (10), para el cálculo de
resultados relativos a las mediciones. Los sensores láser (11),
conectados al cabezal (4) a través de un elemento de conexión
mecánica (16), están situados perpendicularmente al eje de rotación
de la herramienta de trabajo (6) y con un ángulo de noventa grados
entre ellos, siendo mejor que guarden una relación de igualdad en la
medida y que por tanto apunten ambos a la misma altura tomada desde
el borde del portaherramienta (5) y la herramienta de trabajo (6).
El elemento conexión mecánica (16) presenta la posibilidad de un
movimiento relativo en tres dimensiones, una vez lograda la
configuración deseada presenta la capacidad de fijar la misma.
Es posible que el componente para medir la
distancia (9) radial relativa al cabezal (4), tanto en el
portaherramienta (5) como en la parte cilíndrica (7), tenga una o
dos placas (13), una bola (14) (por ejemplo de metal o de plástico
resistente a altas temperaturas) fijada al extremo de cada una de
las placas (13), uno o más de un sensor de deformación (12) (por
ejemplo cuatro galgas extensiométricos en una placa (13)) fijados a
cada una de las placas (13). Las placas (13) están conectadas al
cabezal (4) a través de un elemento de conexión mecánica (16) por el
otro extremo. Los sensores de deformación (12) están conectados a un
módulo de elementos electrónicos (10) para el cálculo de resultados
relativos a las mediciones. Cada una de las placas (13) está situada
perpendicularmente al eje de rotación de la herramienta de trabajo
(6) y con un ángulo de noventa grados entre ellas, siendo mejor que
guarden una relación de igualdad en la medida y que por tanto,
apunten ambas a la misma altura tomada desde el borde del
portaherramienta (5) y la herramienta de trabajo (6). El elemento de
conexión mecánica (16), que sirve de conexión entre el cabezal (4) y
la placa (13), presenta la posibilidad de un movimiento relativo en
tres dimensiones y una vez lograda la configuración deseada, tiene
la capacidad de fijar la misma de modo que garantice que no se
perderá el contacto entre el final de la placa (13) y en área de
medida.
Es posible que el dispositivo facilite el
funcionamiento de un cambio automático del portaherramienta (5). En
este caso, la distancia entre el extremo de trabajo de cada uno de
los sensores láser (11) y el eje de rotación de la herramienta de
trabajo (6), debe de ser como mínimo de un poco más del máximo
diámetro del conjunto, portaherramienta (5) más herramienta de
trabajo (6). En cualquier otro caso, por ejemplo uso de sensor de
deformación (12), el elemento de conexión mecánica (16) que sirve de
conexión entre el cabezal (4) y el componente para medir la
distancia (9), presenta la posibilidad con la ayuda de motores
eléctricos, de desplazar lo máximo posible el componente para medir
la distancia (9), de forma que se obtenga una configuración en el
espacio tal, que permita el funcionamiento de un cambio automático
del portaherramienta (5). Si el dispositivo adicional tiene un
sensor óptico (17), conectado al cabezal (4) a través de un elemento
de conexión mecánica (16), la distancia entre el extremo de trabajo
del sensor óptico (17) y el eje de rotación de la herramienta de
trabajo (6) debe de ser como mínimo de un poco más del máximo
diámetro del conjunto, portaherramienta (5) más herramienta de
trabajo (6).
El dispositivo tiene un componente para la
protección (15) conectado al cabezal (4) en dos o más puntos. El
componente para la protección (15) es de un material resistente al
proceso y al entrono de la máquina (por ejemplo de metal o de
plástico resistente a altas temperaturas). El componente para la
protección (15) cubre el componente para medir la distancia (9), el
elemento de conexión mecánica (16) que sirve de conexión entre el
cabezal (4) y el componente para medir la distancia (9) y el área de
medida del componente para medir la distancia (9). Si el
portaherramienta (5) contiene una línea vertical reflectante, el
componente para la protección (15) cubre el sensor óptico (17), el
elemento de conexión mecánica (16) que sirve de conexión entre el
cabezal (4) y el sensor óptico (17) y el área de medida del sensor
óptico (17). Es posible que el dispositivo facilite el
funcionamiento de un cambio automático del portaherramienta (5), en
tal caso, la distancia entre el extremo del componente para la
protección (15) más cercano al eje de rotación de la herramienta de
trabajo (6), debe de ser como mínimo de un poco más del máximo
diámetro del conjunto portaherramienta (5) más herramienta de
trabajo (6).
Es posible que el dispositivo tenga un
componente para la protección (15) conectado al cabezal (4) en dos o
más puntos, es de un material resistente al proceso y al entrono de
la máquina (por ejemplo de metal o de plástico resistente a altas
temperaturas). Cubre el componente para medir la distancia (9), el
elemento de conexión mecánica (16) que sirve de conexión entre el
cabezal (4) y el componente para medir la distancia (9), el área de
medida del componente para medir la distancia (9), el
portaherramienta (5) y como mínimo parcialmente la parte cilíndrica
(7). Si el portaherramienta (5) contiene una línea vertical
reflectante, el componente para la protección (15) cubre el sensor
óptico (17), el elemento de conexión mecánica (16) que sirve de
conexión entre el cabezal (4) y el sensor óptico (17) y el área de
medida del sensor óptico (17). Es posible que el dispositivo
facilite el funcionamiento de un cambio automático del
portaherramienta (5), en tal caso, el extremo del componente para la
protección (15) opuesto al extremo de contacto con el cabezal (4)
tiene como mínimo las mismas características geométricas necesarias
del portaherramienta (5) que permiten que el cambio automático se
lleve a cabo; el extremo de contacto con el cabezal (4) cuenta con
las propiedades y los medios necesarios (por ejemplo imanes) que le
permiten al dispositivo apartar el componente para la protección
(15) para realizar el cambio automático del portaherramienta (5) y
luego de realizado el cambio, colocarlo de nuevo en una posición tal
que se restablezcan todas las conexiones, posiciones y propiedades
que garanticen el funcionamiento del dispositivo.
El funcionamiento del dispositivo adicional de
control para máquina con control numérico es el siguiente:
Primero, la máquina se encuentra en
funcionamiento, lo cual quiere decir que por ejemplo, se encuentra
ejecutando una operación de fresado en la pieza de trabajo. En este
tiempo, el motor conectado a la mesa (3) realiza un movimiento
horizontal. Los motores conectados al cabezal (4) realizan un
movimiento horizontal perpendicular al movimiento de la mesa (3). El
motor conectado al portaherramienta (5) hace girar el conjunto,
portaherramienta (5) más herramienta de trabajo (6), a una
determinada velocidad.
El componente para medir la distancia (9) está
midiendo la distancia en la parte cilíndrica (7) de la herramienta
de trabajo (6), si se tienen dos sensores láser (11) ambos miden la
distancia en la parte cilíndrica (7) de la herramienta de trabajo
(6) al mismo tiempo. La información acerca de la medida de
distancia, tomada por los sensores láser (11), converge en un módulo
de elementos electrónicos (10) que contiene un sistema para la
adquisición de datos y un PC para el cálculo de resultados.
Porque el ángulo entre los sensores láser (11)
es de noventa grados entre ellos es posible calcular el vector de
desplazamiento de la parte cilíndrica (7) de la herramienta de
trabajo (6), acorde con la fórmula X = \sqrt{X^{2}_{1} +
X^{2}_{2}}.
La variable X_{1} = S_{1} - R - L_{1} representa el desplazamiento calculado para el sensor láser (11) uno y la variable
X_{2} = S_{2} - R - L_{2} representa el desplazamiento calculado para el sensor láser (11) dos. Dónde S_{1} y S_{2} es la distancia entre el sensor láser (11) y el centro de la herramienta de trabajo (6), R es el radio de la herramienta de trabajo (6) y L_{1} y L_{2} es la medida de distancia desde el sensor láser (11) hasta el área de medida (por ejemplo parte externa de la herramienta de trabajo (6)).
La variable X_{1} = S_{1} - R - L_{1} representa el desplazamiento calculado para el sensor láser (11) uno y la variable
X_{2} = S_{2} - R - L_{2} representa el desplazamiento calculado para el sensor láser (11) dos. Dónde S_{1} y S_{2} es la distancia entre el sensor láser (11) y el centro de la herramienta de trabajo (6), R es el radio de la herramienta de trabajo (6) y L_{1} y L_{2} es la medida de distancia desde el sensor láser (11) hasta el área de medida (por ejemplo parte externa de la herramienta de trabajo (6)).
Luego en el PC se calcula el desplazamiento
relativo acorde con la formula: Y = | X_{Med} |. La variable
X_{Med} es la media aritmética del total de datos de distancia
obtenidos durante un lapso de tiempo (por ejemplo 2 segundos),
X_{Med} se calcula sumando todos los valores de los datos y
dividiéndolos entre el número total de datos.
Luego en el PC se calcula la amplitud de la
oscilación obtenida mediante la fórmula: Z = 0.5 (X_{Max} -
X_{Min}). Donde X_{Min} es el mínimo valor y X_{Max} es el
máximo valor del total de datos de distancia obtenidos durante un
lapso de tiempo (por ejemplo 2 segundos).
En este punto, el PC compara los valores de la
amplitud de la oscilación (Z_{i}) con al menos 2 parámetros
definidos y almacenados previamente, de modo que los datos de la
amplitud de la oscilación (Z_{i}) son clasificados en al menos
tres zonas límite de acuerdo con estos parámetros. El PC también
compara los valores de desplazamiento relativo (Y_{i}) con al
menos dos parámetros definidos y almacenados previamente, de modo
que los datos de desplazamiento relativo (Y_{i}) son clasificados
en al menos tres zonas límite de acuerdo con estos parámetros.
En la pantalla del PC el operario puede observar
en cuál de las zonas límite se encuentra el proceso de mecanizado,
desde el punto de vista de deformación y de amplitud de la
oscilación. La información acerca de la deformación le dará al
operario una idea acerca de la fiabilidad y seguridad de la
herramienta de trabajo (6), con el propósito de prevenir, por
ejemplo, la fractura de la herramienta de trabajo (6). La
información acerca de la amplitud de la oscilación le dará al
operario una idea acerca de las inestabilidades presentes en el
proceso, como por ejemplo del fenómeno del retemblado.
En este punto, según la información obtenida el
operario está en capacidad de cambiar los parámetros de mecanizado,
de modo que se tienda a alcanzar la estabilidad en el proceso.
Si el dispositivo hace uso del sensor óptico y
por tanto el portaherramienta (5) contiene una línea vertical
reflectante (por ejemplo una línea banca o un adhesivo que lleva
impreso un color reflectante). Es posible calcular la velocidad de
giro del conjunto portaherramienta (5) más herramienta de trabajo
(6) y adicionalmente mostrarla al operario a través de la pantalla
del PC.
Si se tiene conexión con el control numérico
(1), es posible que la información acerca de la velocidad de giro
sea transmitida al módulo de elementos electrónicos (10) y esta
información sea mostrada al operario a través de la pantalla del PC.
También es posible que la velocidad de los motores para el
movimiento progresivo y la velocidad de avance de la herramienta de
trabajo (5) sean mostradas al operario a través de la pantalla del
PC.
Si la máquina cuenta con un dispositivo para el
cambio automático del portaherramienta (5), éste se encuentra en
funcionamiento y el componente para la protección (15, figura 5) no
está aún conectado al cabezal (4). En el momento de realizar un
cambio del conjunto, portaherramienta (5) más herramienta de trabajo
(6), el cabezal (4) realizará un movimiento de acercamiento al
dispositivo para el cambio automático del portaherramienta (5).
Luego, el cabezal (4) y el dispositivo para el cambio automático del
portaherramienta (5) realizan los movimientos necesarios de forma
que el conjunto, portaherramienta (5) más herramienta de trabajo
(6), queden sujetos correctamente al cabezal (4). El dispositivo
para el cambio automático del portaherramienta (5) contiene, además
del conjunto portaherramienta (5) más herramienta de trabajo (6), al
componente para la protección (15). De modo que, una vez realizado
el cambio de portaherramienta (5) el conjunto, cabezal (4) más
dispositivo para el cambio automático del portaherramienta (5),
repetirán los mismos movimientos, de forma que el componente para la
protección (15) quede sujeto correctamente al cabezal (4), por
ejemplo, a través de imanes o elementos de fijación mecánica.
Para realizar un nuevo cambio de
portaherramienta (5), el dispositivo primero remueve el componente
para la protección (15) realizando el mismo procedimiento que para
su instalación, sólo que en sentido inverso. Luego de removido el
componente para la protección (15), el dispositivo procede a
realizar el cambio de portaherramienta (5) y a colocar de nuevo el
componente para la protección (15) de la forma descrita
anteriormente.
Si la herramienta de trabajo (6) experimenta una
determinada velocidad de giro sin necesariamente encontrarse
ejecutando una determinada operación de mecanizado, el dispositivo
es capaz de dar a conocer al operario información acerca del estado
de la máquina, o al menos de los componentes involucrados en lograr
el movimiento giratorio (por ejemplo nivel de vibración).
Para la mejor comprensión de cuanto queda
escrito en esta memoria, se acompañan unos dibujos en los que, tan
sólo a título de ejemplo, se representan casos prácticos de
realización del dispositivo adicional de control para máquina con
control numérico y de su funcionamiento.
La figura 1 hace referencia a una máquina dotada
de un cuerpo (2) (por ejemplo una Fresadora o una Taladradora), de
una mesa (3) para la fijación de la pieza de trabajo conectada al
cuerpo (2), de un cabezal (4) conectado al cuerpo (2), de un
portaherramienta(5) conectado al cabezal (4), de una
herramienta de trabajo (6) que consta de dos partes una parte
cilíndrica (7) y una parte cortante (8) (por ejemplo una fresa o una
broca), la parte cilíndrica (7) está conectada al portaherramienta
(5).
La figura 2 muestra al componente para medir la
distancia (9) radial relativa al cabezal (4) tanto en el
portaherramienta (5) como en la parte cilíndrica (7), compuesto por
dos sensores láser (11), conectados al cabezal (4) a través de un
elemento de conexión mecánica (16) y a un módulo de elementos
electrónicos (10) para el cálculo de resultados relativos a las
mediciones. Los sensores láser (11) están situados
perpendicularmente al eje de rotación de la herramienta de trabajo
(6) y con un ángulo de noventa grados entre ellos, siendo mejor que
guarden una relación de igualdad en la medida y que por tanto
apunten ambos a la misma altura tomada desde el borde del
portaherramienta (5) y la herramienta de trabajo (6). La figura 2
también muestra un sensor óptico (17) conectado a un módulo de
elementos electrónicos (10) y al cabezal (4) a través de un elemento
de conexión mecánica (16).
La figura 3 muestra al componente para medir la
distancia (9) radial relativa al cabezal (4) tanto en el
portaherramienta (5) como en la parte cilíndrica (7), compuesto por
dos placas (13) conectadas al cabezal (4) a través de un elemento de
conexión mecánica (16) y a un módulo de elementos electrónicos
(10).
La figura 4 muestra dos placas (13), una bola
(14) (por ejemplo de metal o de plástico resistente a altas
temperaturas) fijada al extremo de cada una las placas (13), dos
galgas extensiométricas fijadas a cada una de las placas (13). Las
placas (13) están conectadas al cabezal (4) a través de un elemento
de conexión mecánica (16) por el otro extremo. Cada una de las
placas (13) está situada perpendicularmente al eje de rotación de la
herramienta de trabajo (6) y con un ángulo de noventa grados entre
ellas.
La figura 5 hace referencia al componente para
la protección (15) conectado al cabezal (4). Cubre el componente
para medir la distancia (9), el elemento de conexión mecánica (16)
que sirve de conexión entre el cabezal (4) y el componente para
medir la distancia (9), el área de medida del componente para medir
la distancia (9), el portaherramienta (5) y la parte cilíndrica
(7).
La figura 6 hace referencia al dispositivo tiene
un componente para la protección (15) conectado al cabezal (4). El
componente para la protección (15) cubre el componente para medir la
distancia (9), el elemento de conexión mecánica (16) y el área de
medida del componente para medir la distancia (9).
- 1.
- Control numérico
- 2.
- Cuerpo
- 3.
- Mesa
- 4.
- Cabezal
- 5.
- Portaherramienta
- 6.
- Herramienta de trabajo
- 7.
- Parte cilíndrica
- 8.
- Parte cortante
- 9.
- Componente para medir la distancia
- 10.
- Módulo de elementos electrónicos
- 11.
- Sensor láser
- 12.
- Sensor de deformación
- 13.
- Placa
- 14.
- Bola
- 15.
- Componente para la protección
- 16.
- Elemento de conexión mecánica
- 17.
- Sensor óptico
La presente invención se ilustra adicionalmente
con los siguientes ejemplos, los cuales no pretenden ser limitativos
de su alcance.
Se tiene un centro de mecanizado vertical de
alta velocidad marca Kondia, modelo HS-1000, con
control numérico (1) de arquitectura abierta marca SIEMENS modelo
SINUMERIK 840D.
El centro de mecanizado tiene una mesa (3) móvil
para la fijación de la pieza de trabajo, con capacidad de realizar
un movimiento progresivo en dirección del eje Y, un cabezal con 17.5
KW de potencia y con capacidad de realidad un moviendo progresivo en
dos direcciones: eje Z y eje X. El movimiento relativo en tres
dimensiones que presenta el centro de mecanizado permite alcanzar un
recorrido máximo de 1.000 mm en el eje X, 600 mm en el eje Y y 510
mm en el eje Z.
Sujeto al cabezal se tiene un portaherramienta
(5) marca KELCH HSK 63X10X85, con número de referencia
319.0003.322, diseñado según la norma DIN 69
839-1-A y equilibrado dinámicamente
según ISO 1940-1 G 6.3 a 10,000 rpm.
La herramienta de trabajo (6) está sujeta al
portaherramienta (5) y es una fresa marca Karnasch 30.6472, de 10 mm
de diámetro, 90 mm de largo y con un radio pequeño de 0.5 mm.
Presenta un mango cilíndrico DIN 6535 HA 25º de hélice con dos
labios efectivos y es de micro grano 12% Co./ UFX - 3
Recubrimiento.
Conectado el portaherramienta (5) al cabezal, el
conjunto portaherramienta (5) más herramienta de trabajo (6)
presentan la posibilidad de alcanzar una velocidad de giro máxima
programable de 24,000 rpm. La pieza de trabajo sujeta a la mesa (3)
es de Aluminio 7075 y sus dimensiones son: 180 mm de largo, 105 mm
de ancho y 25 mm de alto.
El dispositivo adicional de control tiene dos
sensores láser (11), de marca Acuity modelo
AR600-0125 de la serie AccuRange600^{Tm}, para
medir la distancia (9) radial relativa al cabezal (4) en la parte
cilíndrica (7). Los sensores láser (11) están conectados al cabezal
(4) a través de un elemento de conexión mecánica (16) y a un módulo
de elementos electrónicos (10) para el cálculo de resultados
relativos a las mediciones. Los sensores láser (11) están situados
perpendicularmente al eje de rotación de la herramienta de trabajo
(6) y con un ángulo de noventa grados entre ellos, guardan una
relación de igualdad en la medida y por lo tanto apuntan ambos a una
altura de 18mm tomada desde el borde del portaherramienta (5) y la
herramienta de trabajo (6).
El elemento conexión mecánica (16) está formado
por cuatro elementos estructurales sólidos unidos mediante tres
articulaciones, cada articulación provee al elemento conexión
mecánica (16) de un grado de libertad. En otras palabras, las
articulaciones permiten al elemento conexión mecánica (16) realizar
movimientos lineales y angulares; una vez lograda la configuración
deseada presenta la capacidad de fijar la misma. El primer elemento
estructural está unido fijamente al cabezal (4) por medio de
tomillos y en su otro extremo, el último elemento estructural cuenta
con una pinza para la sujeción de los sensores láser (11).
El módulo de elementos electrónicos (10)
contiene una tarjeta de adquisición de datos con al menos tres
entradas para la conexión con los sensores láser (11) y del sensor
óptico (17). El módulo de elementos electrónicos (10) contiene un PC
y la tarjeta de adquisición de datos está conectada al PC.
El centro de mecanizado posee un cambiador
automático de herramientas con capacidad de albergar en él 18
conjuntos de portaherramienta (5) más herramienta de trabajo (6),
siempre y cuando el portaherramienta cumpla con la norma DIN 69
893-HSK-63-A
El dispositivo tiene un componente para la
protección (15) conectado al cabezal (4) en cuatro puntos y es de
aluminio. Cubre los sensores láser (11), el elemento de conexión
mecánica (16), el área de medida de los sensores láser (11), el
portaherramienta (5) y parcialmente la parte cilíndrica (7).
El dispositivo facilita el funcionamiento de un
cambio automático del portaherramienta (5), por tanto, el extremo
del componente para la protección (15) opuesto al extremo de
contacto con el cabezal (4) tiene las mismas características
geométricas del portaherramienta (5) que permiten que el cambio
automático se lleve a cabo; el extremo de contacto con el cabezal
(4) cuenta con cuatro imanes que le permiten al dispositivo apartar
el componente para la protección (15) para realizar el cambio
automático del portaherramienta (5) y luego de realizado el cambio,
colocarlo de nuevo en una posición tal que se restablezcan todas las
conexiones, posiciones y propiedades que garanticen el
funcionamiento del dispositivo.
Claims (8)
1. Dispositivo adicional de control para máquina
con control numérico, la máquina está dotada de un cuerpo (2), de
una mesa (3) para la fijación de la pieza de trabajo conectada al
cuerpo (2), de un cabezal (4) conectado al cuerpo (2), conectados la
mesa (3) y el cabezal (4) con el cuerpo (2) presentan la posibilidad
de un movimiento relativo en varias dimensiones con la ayuda de
motores los cuales están conectados eléctricamente con el control
numérico (1), de un portaherramienta (5) que está sujeto al cabezal
(4) con la posibilidad de rotar con la ayuda del motor conectado
eléctricamente al control numérico (1), de una herramienta de
trabajo (6) que consta de dos partes una parte cilíndrica (7) y una
parte cortante (8), la parte cilíndrica (7) está conectada al
portaherramienta (5), caracterizado porque el dispositivo
adicional de control tiene sujeto al cabezal (4) a través de al
menos un elemento de conexión mecánica (16) un componente para medir
la distancia (9) radial relativa al cabezal (4) tanto en el
portaherramienta (5) como en la parte cilíndrica (7), un módulo de
elementos electrónicos (10) para el cálculo de resultados relativos
a las mediciones.
2. Dispositivo según reivindicación 1,
caracterizado porque si el portaherramienta (5) contiene una
línea vertical reflectante el dispositivo adicional tiene un sensor
óptico (17) sujeto al cabezal (4) y conectado eléctricamente al
módulo de elementos electrónicos (10) para la detección de esta
línea.
3. Dispositivo según reivindicaciones 1, 2,
caracterizado porque control numérico (1) tiene conexión
eléctrica con el módulo de elementos electrónicos.
4. Dispositivo según reivindicaciones 1, 2, 3,
caracterizado porque el componente para medir la distancia
(9) radial relativa al cabezal (4) tiene dos sensores láser (11)
situados perpendicularmente al eje de rotación de la herramienta de
trabajo (6) y con un ángulo de noventa grados entre sensores (11)
(12).
5. Dispositivo según reivindicaciones 1, 2, 3,
caracterizado porque el componente para medir la distancia
(9) radial relativa al cabezal (4) tiene dos sensores de deformación
(12) situados perpendicularmente al eje de rotación de la
herramienta de trabajo (6) y con un ángulo de noventa grados entre
sensores (13) (14).
6. Dispositivo según reivindicaciones 1, 2, 3,
4, 5, caracterizado porque el dispositivo tiene un componente
para la protección (15), está conectado al cabezal (4) en dos o más
puntos, es de un material resistente al proceso y al entrono de la
máquina.
7. Dispositivo según reivindicaciones 1, 2, 3,
4, 5, 6, caracterizado porque el componente para la
protección (15), cubre el componente para medir la distancia (9), el
elemento de conexión mecánica (16) y como mínimo parcialmente el
área de medida.
8. Dispositivo según reivindicaciones 6, 7,
caracterizado porque el componente para la protección (15),
cubre el portaherramienta (5), cubre como mínimo parcialmente la
parte cilíndrica (7).
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|---|---|---|---|
| ES200501006A ES2275401B1 (es) | 2005-04-26 | 2005-04-26 | Dispositivo adicional de control para maquina con control numerico. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200501006A ES2275401B1 (es) | 2005-04-26 | 2005-04-26 | Dispositivo adicional de control para maquina con control numerico. |
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|---|---|
| ES2275401A1 ES2275401A1 (es) | 2007-06-01 |
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2005
- 2005-04-26 ES ES200501006A patent/ES2275401B1/es not_active Expired - Fee Related
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| ES2275401A1 (es) | 2007-06-01 |
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