ES2280025T3

ES2280025T3 - Maquina herramienta con un dispositivo de sujecion por ambos lados.

Info

Publication number: ES2280025T3
Application number: ES04734655T
Authority: ES
Inventors: Hans Ulrich Kurt; Rudolf Heid; Herbert Wirz
Original assignee: Guedel Group AG
Current assignee: Guedel Group AG
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2007-09-01
Anticipated expiration: 2024-05-25
Also published as: EP1484131A1; BRPI0410904B1; BRPI0410904A; US7721410B2; EP1651381B1; WO2004108349A3; US20060236515A1; DE502004002698D1; EP1651381A2; WO2004108349A2

Abstract

Máquina herramienta (1; 101) con una torreta de máquina (2; 102) que, en el sentido lineal puede ser desplazada a lo largo de una carrera recta (13; 113); con un cabezal portaherramientas (4; 104), que está dispuesto en la torreta de máquina (2; 102) y que tiene una herramienta (5; 105) para el procesamiento de las piezas de trabajo; así como con por lo menos dos dispositivos de sujeción (25, 26; 125, 126) para por lo menos dos piezas de trabajo; máquina ésta que está caracterizada porque el primero de los dispositivos de sujeción (25; 125) está dispuesto por el primer lado de la carrera recta (13; 113); caracterizada porque el segundo de los dispositivos de sujeción (26; 126) se encuentra dispuesto por el segundo lado de la carrera recta (13; 113), el cual está situado de forma opuesta al primer lado; así como caracterizada porque el cabezal portaherramienta (4; 104) puede ser posicionado de tal manera, que el mismo pueda procesar, a libre elección, una primera pieza de trabajo de por lo menos dos piezas de trabajo dentro del primer dispositivo de sujeción (25; 125) ó bien una segunda pieza de trabajo de por lo menos dos pieza de trabajo dentro del segundo dispositivo de sujeción (26; 126).

Description

Máquina herramienta con un dispositivo de sujeción por ambos lados.

Campo de aplicación

La presente invención se refiere a una máquina herramienta, conforme a lo indicado en el preámbulo de la reivindicación de patente 1) la cual comprende una torreta de máquina, que de forma lineal puede ser desplazada a lo largo de una carrera recta, comprende un cabezal portaherramientas, que está dispuesto en la torreta; comprende una herramienta para el procesamiento de las piezas de trabajo; como asimismo comprende esta máquina dos dispositivos de sujeción para por lo menos dos piezas de trabajo. La invención se refiere también a un procedimiento, conforme a lo indicado en el preámbulo de la reivindicación de patente 7), para el procesamiento de por lo menos dos piezas de trabajo con una máquina herramienta, cuya torretera puede ser desplazada a lo largo de una carrera recta.

Estado de la técnica

Con una máquina herramienta son mecanizadas ó procesadas, por regla general, varias piezas de trabajo, una después de la otra. Una vez que en la primera pieza de trabajo hayan sido efectuadas todas las fases del procesamiento, la misma es quitada de un dispositivo de sujeción, que sujeta las piezas de trabajo de tal modo, que éstas puedan ser procesadas por la máquina herramienta. A continuación, en el dispositivo de sujeción es sujetada una nueva pieza de trabajo, que debe ser procesada después de lo cual puede comenzar el procesamiento de la misma. El cambio de las piezas de trabajo conduce a un determinado tiempo de parada, durante el cual la máquina herramienta no puede efectuar ningún procesamiento. Sobre todo al tratarse de unas piezas de trabajo largas ó pesadas así como en los tipos de procesamiento, que exigen una engorrosa sujeción, este tiempo de parada puede ser muy considerable y puede mermar, de una manera importante, la capacidad de la máquina herramienta.

La Patente Núm. 4 984 351 (Brother) de los Estados Unidos revela una máquina herramienta, que puede ser desplazada de forma lineal a lo largo de una carrera recta y que posee un husillo, que puede ser desplazado en el sentido vertical. A lo largo de un lado de la carrera están dispuestas - una al lado de la otra - por lo menos dos mesas que, con independencia entre si, pueden ser desplazadas de forma horizontal y en ángulo recto a la carrera, Sobre las mesas pueden ser fijadas una pieza de trabajo grande ó en su conjunto, varias piezas de trabajo individuales más pequeñas. Al ser procesadas unas piezas de trabajo más pequeñas, las mesas permiten que sea cargada una mesa, mientras que otra pieza de trabajo está siendo procesada en este momento sobre otra mesa. Con ello puede ser reducido al mínimo el tiempo de parada de la máquina.

En el caso de tener que procesar unas piezas de trabajo extensas - como, por ejemplo, unas piezas largas, con su lado de mayor extensión han de ser sujetadas de forma paralela a la carrera recta - se emplean todas las mesas para la fijación de una pieza de trabajo de este tipo.

En este caso resulta, que durante el cambio de la pieza de trabajo actual por una siguiente pieza de trabajo, se producen los habituales tiempos de parada.

La Patente Alemana Núm. DE 298 01 236 U (DS Technologie Werkzeugmaschinen GmbH) describe una máquina herramienta para el procesamiento para el levantamiento de virutas - de unas partes componentes grandes (sobre todo largas) como, por ejemplo, de piezas integrales de la industria aeronáutica, hechas de alaciones de aluminio. Esta máquina comprende un soporte, que en el sentido lineal puede ser desplazado a lo largo de una carrera recta, entre la bancada de la máquina y una guía superior, soporte éste en el que por un lado suyo está dispuesto un cabezal de mecanizado, que puede ser desplazado a lo largo de varios ejes. A lo largo de la carrera está dispuesta por lo menos una mesa abatible de sujeción. Para su procesamiento, las piezas de trabajo con colocadas, por medio de la mesa de sujeción, desde una posición horizontal de espera hacia una posición vertical de procesamiento. Para el caso de que estén previstas varias mesas de sujeción - independientes entre si y dispuesta una al lado de la otra - puede ser mecanizada una pieza de trabajo, mientras que otra pieza de trabajo ya mecanizada de acabado, es cambiada por otra pieza de trabajo nueva al encontrarse la mesa de sujeción en la posición horizontal para el cambio de piezas de trabajo. De este modo, pueden ser evitados unos tiempos muertos.

Al ser procesada una pieza de trabajo larga, están ocupadas, por lo tanto, todas las mesas de sujeción. Por consiguiente, el cambio de las piezas de trabajo también es efectuada, en este caso, de la manera convencional, estando la máquina herramienta parada. Con unas extensas piezas de trabajo no es posible conseguir una reducción en los tiempos de parada de la máquina y, por lo tanto, un aumento en la eficacia.

La Patente Internacional Núm. WO 02/094500 (De Moliner) se refiere a un centro de mecanizado para el procesamiento de piezas de trabajo. En una columna vertical, que puede ser desplazada a lo largo de una carrera horizontal, se encuentra dispuesto un carrito, que puede ser desplazado en el sentido vertical; en este carrito está montado, de forma rotatoria, un brazo de horquilla en el cual está dispuesto, a su vez, un cabezal de la máquina, el cual es giratorio entre las horquillas, de tal manera que pueda ser empleados, por ejemplo, varios cabezales portaherramientas. El cabezal portaherramientas puede efectuar, alternativamente, otro movimiento de forma vertical a la columna vertical así como en el sentido vertical a la carrera horizontal. A lo largo de varias bancadas de guía horizontales, que están dispuestas de forma vertical a la carrera horizontal de la columna vertical, están previstos unos carritos para ser desplazados. Sobre estos carritos están previstos los dispositivos de sujeción para las piezas de trabajo, que han de ser procesadas. A efectos de su procesamiento, las piezas de trabajo pueden ser desplazadas - por medio de los carritos y a través de unos grados de libertad de movimiento de tos dispositivos de sujeción - hacia una posición conveniente para el procesamiento mediante el cabezal portaherramientras. Mientras que la pieza de trabajo esté siendo procesada sobre uno de los carritos, los otros carritos pueden ser cargados con las nuevas piezas de trabajo.

El referido centro de mecanizado hace posible una manipulación flexible de las piezas de trabajo a procesar. Sin embargo, el mismo tiene una estructura muy compleja y es poco apropiado para el procesamiento de unas piezas de trabajo largas y pesadas.

Presentación de la presente invención

La presente invención tiene el objeto de proporcionar una máquina herramienta de una estructura más sencilla y de una incrementada eficacia, la cual forma parte del campo de aplicación mencionado al principio.

De acuerdo con la presente invención, este objeto se consigue por medio de las características de la reivindicación de patente 1). Conforme a la presente invención, el primero de los dispositivos de sujeción está dispuesto por el primer lado de la carrera recta, mientras que el segundo dispositivo de sujeción esta dispuesto por el segundo lado de la carrera recta, el cual se encuentra situado de forma opuesta al primer lado. El cabezal portaherramientas puede ser posicionado de tal manera, que el mismo pueda procesar, alternativamente, una primera pieza de por lo menos dos piezas de trabajo dentro del primer dispositivo de sujeción ó bien una segunda pieza de por lo menos dos piezas de trabajo dentro del segundo dispositivo de sujeción.

Gracias a la disposición de dos dispositivos de sujeción por los dos lados de la carrera recta y debido a la correspondiente posibilidad de posicionar el cabezal portaherramientas, queda facilitada la capacidad de colocar dos piezas de trabajo largas, con independencia entre si, en unas posiciones para su procesamiento. Durante el tiempo en el cual una de las piezas de trabajo esté siendo procesada por un lado de la carrera, la pieza de trabajo por el otro lado de la carrera puede ser cambiada por otra pieza ó bien la misma puede ser posicionada de nuevo para otras fases del procesamiento. Tan pronto haya sido concluido el procesamiento de la primera pieza de trabajo, el cabezal portaherramientas puede ser posicionado nuevamente y de inmediato puede comenzar el procesamiento de la segunda pieza de trabajo. El tiempo de parada está limitado al nuevo posicionamiento del cabezal portaherramientas, y este tiempo es desdeñable en comparación con el tiempo muerto durante el cambio de una pieza de trabajo larga en las máquinas herramientas de tipo convencional.

De una manera conveniente, la torreta de máquina es giratoria por un eje vertical y en por lo menos 180 grados. Debido a ello, un cabezal portaherramientas, que se encuentra situado en la torreta de máquina, cambia su posicionamiento y su orientación de tal manera, que pueda ser procesada la pieza de trabajo, que está dispuesta por el respectivo otro lado. Las dos piezas de trabajo pueden ser alcanzadas, de forma simétrica, por el mismo cabezal portaherramientas y de la misma manera. Esta forma de realización hace posible el procesamiento de la pieza de trabajo, que esté situada en frente, con independencia de la movilidad del cabezal portaherramientas y esta forma asegura además, un buen apoyo del cabezal portaherramientas. Esta forma de realización resulta especialmente conveniente si el cabezal portaherramientas se encuentra guiado a lo largo de una parte importante de la torreta de máquina, por ejemplo, para que el mismo pueda ser desplazado en el sentido vertical. Para el caso de que unas fases del procesamiento - como, por ejemplo, un taladro ó un corte tengan que ser efectuadas convenientemente en la dirección axial del cabezal portaherramientas, la máquina herramienta también puede estar realizada de tal modo, que este procesamiento pueda ser realizado al ocupar la torreta de máquina una posición intermedia entre cero y 180 grados ó bien que la misma esté girada en más de 180 grados.

En otro caso, también puede ser giratoria - por un eje vertical y en 180 grados - solamente una parte superior de la torreta de máquina, en la cual se encuentra dispuesto y guiado el cabezal portaherramientas.

Como alternativa, el cabezal portaherramientas puede ser rotatorio por un eje horizontal y en por lo menos 180 grados. Si el cabezal portaherramientas actúa a lo largo de un eje horizontal ó puede ser desplazado de forma simétrica a un eje horizontal, un movimiento rotatorio de este tipo - por un eje horizontal y de forma paralela a la carrera recta - hace posible asimismo el procesamiento de las piezas de trabajo por ambos lados de esta carrera recta. Teniendo en cuenta que durante el nuevo posicionamiento del cabezal portaherramientas no tiene que ser girada toda la torreta de la máquina, resulta que se reduce fuertemente la masa que ha de ser movida. Para el caso de que las fases del procesamiento - como, por ejemplo, el taladrado ó el corte - sean efectuadas convenientemente en la dirección axial del cabezal portaherramientas, la máquina herramienta también puede estar realizada de tal manera, que este procesamiento pueda ser llevado a efecto al ocupar el cabezal portaherramientas una posición intermedia entre cero y 180 grados ó bien al estar el mismo girado en más de 180 grados.

De una manera conveniente, el cabezal portaherramientas posee una cinemática cartesiana, sobre todo está el cabezal dispuesto de tal modo en la torreta de la máquina, que el mismo pueda ser rotatorio por tres ejes de rotación que, en el sentido vertical, están dispuestos uno encima del otro. Un cabezal portaherramientas de esta clase ofrece la mayor flexibilidad posible, habida cuenta de que el mismo puede ocupar cualquier orientación deseada en relación con la pieza de trabajo. La posibilidad de un posicionamiento del cabezal portaherramientas queda facilitada por el desplazamiento del mismo a lo largo de la carrera recta, que define el eje X, y, dado el caso, por un desplazamiento vertical (dirección Z) a lo largo de la torreta de máquina, así como por un desplazamiento horizontal de forma transversal al eje X (dirección Y) al estar el cabezal portaherramientas dispuesto en un brazo saliente, que puede ser desplazado de forma correspondiente.

Para el caso de que tengan que ser efectuadas unas tareas más ligeras, la torreta de máquina se encuentra alojada, de una manera conveniente, de forma libre sobre una guía, que equivale a la carrera recta. Las tareas más ligeras comprenden sobre todo el taladro, el brochado, el remachado, el roscado, el temple ó la soldadura, en las cuales el momento de giro - que se produce en base a la fuerza entre el cabezal portaherramientas y la pieza de trabajo - puede ser transmitido fácilmente por la torreta de máquina hacia abajo y sobre la guía. Esta guía puede ser, por ejemplo, un rail en el cual la torreta de máquina está alojada para poder ser desplazada sobre unos rodillos.

A efectos de la realización de unas tareas más pesadas, la torreta de máquina está alojada con preferencia entre una guía inferior, que equivale a la carrera recta, y una guía antagónica, superior, que se extiende de forma paralela a la guía inferior. De este modo, los considerables momentos de giro - que se producen, por ejemplo, durante el fresado, el desbarbado ó el corte - pueden ser evacuados, a través de la torreta de máquina, sobre las dos guías. Una guía por ambos lados también puede ser conveniente para la realización de unas tareas más ligeras por el hecho de que, de esta modo, la torreta de máquina puede estar diseñada, por consiguiente, de una forma menos pesada que en el caso de una guía por un solo lado, lo cual facilita el desplazamiento de la torreta a lo largo de la carrera recta así como el giro de la torreta por su eje vertical. Debido a la perfeccionada dinámica se producen unos más reducidos retardos durante la rotación de la torreta de máquina ó el desplazamiento de la misma.

Un procedimiento para el procesamiento ó mecanizado de por lo menos dos piezas de trabajo - sobre todo mediante una máquina herramienta como anteriormente descrita, la cual puede ser desplazada a lo largo de una carrera recta - comprende las fases siguientes:

a) Sujeción de la primera pieza de trabajo de por lo menos dos piezas de trabajo en un primer dispositivo de sujeción, situado por el primer lado de la carrera recta;

b) Posicionamiento de un cabezal portaherramientas de la máquina herramienta de tal modo que la primera pieza de trabajo pueda ser procesada;

c) Procesamiento de la primera pieza de trabajo;

d) Sujeción simultánea de una segunda pieza de trabajo de por lo menos dos piezas de trabajo en un segundo dispositivo de sujeción, situado por un segundo lado de la carrera recta, el cual está situado de forma opuesta al primer lado;

e) Al término del procesamiento de la primera pieza de trabajo, posicionamiento del cabezal portaherramientas de tal modo, que pueda ser procesada la segunda pieza de trabajo;

f) Procesamiento de la segunda pieza de trabajo

En el supuesto de que quitar la pieza de trabajo, procesada de acabado, y sujetar una nueva pieza de trabajo no necesitan más tiempo que todo el procesamiento de una pieza de trabajo, el tiempo de parada de la máquina herramienta se reduce al tiempo de la fase e), que puede ser efectuada muy rápidamente. El nuevo posicionamiento es llevado a efecto sobre todo a través de la rotación de la torreta de máquina en 180 grados por el eje vertical ó bien por un giro del cabezal portaherramientas en 180 grados por un eje horizontal.

Una máquina herramienta de la clase anteriormente descrita - la que posee una torreta de máquina, que en el sentido lineal puede ser desplazada a lo largo de una primera carrera recta y la cual posee un cabezal portaherramientas, que está dispuesto en la torreta de máquina y el que lleva una herramienta para el procesamiento de las piezas de trabajo, como asimismo posee ésta máquina un dispositivo de sujeción para fijar una pieza de trabajo lateralmente de la primera carrera recta - puede comprender unos medios para el desplazamiento de la torreta de máquina sobre una segunda carrera recta, situada por un lado del dispositivo de sujeción, el cual está dispuesto de forma opuesta en relación con la primera carrera recta. El cabezal portaherramientas puede ser posicionado de tal manera, que el mismo pueda procesar la pieza de trabajo por ambos lados de la misma. Debido al hecho de que la pieza de trabajo puede ser procesada por ambos lados con la misma torreta de máquina, con el mismo cabezal portaherramientas y con la misma herramienta, no se necesita ninguna segunda torreta de máquina para el segundo lado de la pieza de trabajo. Por consiguiente, la correspondiente máquina herramienta es de una estructura más sencilla y es de un costo más favorable. Una máquina herramienta de este tipo es sobre todo conveniente para unas piezas de trabajo largas, que en relación con la torreta de máquina no pueden ser giradas de tal manera, que los lados longitudinales puedan ser alcanzados por la herramienta.

De una manera ventajosa, la máquina herramienta posee un carrito para el desplazamiento de la torreta de máquina desde la primera carrera recta hacia la segunda carrera recta. Un carrito de esta clase coge, por ejemplo, la torreta de máquina por un extremo de la primera carrera recta; la transporta - de forma transversal a la extensión de la carrera - lateralmente por el lado de la pieza de trabajo y hacia la segunda carrera recta para entregarla a esta segunda carrera recta. Esto conduce que el cabezal portaherramientas se encuentre, en primer lugar, dirigido a la pieza de trabajo hacia fuera. Por medio de una torreta de máquina, que por un eje vertical es giratoria en 180 grados, o bien a través de un cabezal portaherramientas que, tal como anteriormente descrito, puede ser girado en 180 grados por un eje horizontal, se hace posible alinear el cabezal portaherramientas de una manera sencilla y de tal modo, que pueda ser procesado el segundo lado de la pieza de trabajo. En comparación con, por ejemplo, una guía en forma de U para la torreta de máquina alrededor de la pieza de trabajo, se consigue un considerable ahorro en espacio, sobre todo al ser procesadas unas piezas de trabajo más largas.

De la detallada descripción, relacionada a continuación, así como de la totalidad de las reivindicaciones de la patente pueden ser apreciadas otras convenientes formas de realización de la presente invención. Así como unas combinaciones de las características de la misma.

Breve descripción de los planos adjuntos

En los planos empleados para explicar un ejemplo de realización:

La Figura 1 muestra, en una vista de perspectiva, una máquina herramienta conforme a la presente invención, con una torreta rotatoria.

Las Figuras 2A y 2B indican unas vistas esquematizadas de la máquina herramienta, con una torreta rotatoria y con los dispositivos de sujeción.

Las Figuras 3A y 3B muestran unas vistas esquematizadas de otra máquina herramienta con una herramienta giratoria; mientras que

La Figura 4 indica la vista esquematizada de una máquina herramienta para el procesamiento de una pieza de trabajo por ambos lados de la misma.

Como principio, en estas Figuras están las mismas partes componentes indicadas con las mismas referencias.

Formas para la realización de la invención

La Figura 1 indica una máquina herramienta según la presente invención. Esta máquina 1 comprende una torreta de máquina vertical 2, que es de una sección transversal de forma principalmente rectangular; la torreta se estrecha hacia arriba, y en la misma la cara dorsal 2.1 dentro de la parte superior se extiende de forma oblicua. Por la cara frontal 2.2 de la torreta de máquina 2 está dispuesto un carrito de herramienta 3, que por uno de sus extremos libre sostiene una herramienta 4 con un cabezal portabrocas 5. La broca de este cabezal portabrocas 5 está orientada de forma vertical hacia abajo y la misma puede realizar, por consiguiente, unos taladros verticales. Para poder ser desplazado en el sentido horizontal, a lo largo de un eje Y, el carrito de herramienta 3 se encuentra ubicado sobre una placa de soporte 6 que, a su vez, está alojada en la cara frontal 2.2 de la torreta de máquina para poder ser desplazada verticalmente a lo largo de un eje Z. A este efecto, la placa de soporte 6 posee por su cara dorsal unos railes, que están guiados dentro de las ranuras correspondientes en la cara frontal 2.2 de la torreta de máquina 2.

En relación con el carrito de herramienta 3, la herramienta puede ser desplazada - de forma vertical y sobre los railes 7 - a lo largo del eje Z_{2}. Como consecuencia, en unas pequeñas variaciones en la posición vertical puede ser evitado el desplazamiento de todo el carrito de herramienta 3 a lo largo de la torreta de máquina. El cabezal portabrocas 5 posee, además, un elemento presor de resorte, que actúa también en el sentido vertical y que aprieta el cabezal portabrocas contra la pieza de trabajo.

La torreta de máquina 2 está dispuesta sobre una placa de base 8 que, además, sostiene, dentro de un cajón 9, una unidad hidráulica así como un aspirador de vacío. Esta placa de base 8 está unida, a su vez, firmemente con un plato giratorio 10, que sobre un carrito 11 está dispuesto de forma giratoria por un eje de giro vertical C. Exteriormente, el carrito 11 posee, por cara inferior, unos elementos de guía 12 que actúan en conjunto con los railes 1, previstos por el lado superior de una guía de máquina 14. Esto facilita un desplazamiento del carrito 11 - y, por consiguiente, de toda máquina herramienta - a lo largo de una carrera recta (eje X), que queda definida por la guía de máquina 14. La guía de máquina 14 está constituida por un perfil hueco, en el que lateralmente se encuentra guiada - dentro de un canal 16 -
una cadena flexible de energía 15; canal éste que se extiende por toda la longitud de la guía de máquina 14.

La cadena de energía 15 está unida con una conexión correspondiente, que está prevista en el carrito 11. Durante el desplazamiento a lo largo de la carrera recta y en función de la dirección, un tramo más largo ó más corto de la cadena de energía 15 es extraído del canal 16 ó bien es retornado al canal 16. Esta cadena de energía 15 comprende sobre todo los tubos hidráulicos flexibles, los cables de corriente eléctrica así como los cables de control para el abastecimiento y el control del movimiento de la torreta de máquina 2, del carrito de herramienta 3 y de la herramienta 4. La transmisión de la energía, desde el carrito 1 hacia la torreta de máquina 2 es efectuada luego a través de una segunda cadena de energía 17, que se encuentra unida con los tubos flexibles y con los cable en la parte interior de la torreta de máquina 2. Esta segunda cadena de energía 17 permite, gracias a su flexilidad, el movimiento rotatorio de la torreta de máquina 2 por su eje de giro vertical C. y esto por el hecho de que la cadena de energía 17 también puede girar de forma correspondiente y permite por lo menos un giro en 180 grados.

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Otra cadena de energía 18 establece la unión entre la torreta de máquina 2 y la placa de soporte 6 del carrito de herramienta 3, y la misma permite el movimiento vertical de éstos a lo largo del eje Z_{1}. Otra cadena de energía más 19 une la placa de soporte 6 con el carrito de herramienta 3, y la misma es flexible a lo largo del eje Y. Una última cadena de energía 20 une el carrito de herramienta 3 con la herramienta 4 de forma móvil a lo largo del eje Z_{2}.

En el carrito está dispuesto un mecanismo de accionamiento 21, que facilita el desplazamiento del carrito 11 a lo largo de la guía de máquina 14, y esto por el hecho de que el mismo actúa - por ejemplo, a través de una rueda dentada - en conjunto con una cremallera prevista en la guía de máquina 14. El movimiento rotatorio de la torreta de máquina 2 por su eje vertical C es efectuado de forma hidráulica. Los movimientos horizontales y verticales del carrito de herramienta 3 están siendo controlados a través de unos ejes de control numérico. A efectos de una compensación de la carga, por el lado exterior de la torreta de máquina 2 está dispuesto un cilindro de presión 22 que, a través de una barra de empuje 23, está unido con la placa de soporte 6 para el carrito de herramienta 3. La herramienta 4, en cambio, comprende para la broca 5 un mecanismo de accionamiento propio con su motor eléctrico.

Por la cara inferior del carrito de herramienta 3 está previsto un dispositivo de cambio de herramientas 24, que en el cabezal portabrocas 5 permite el cambio automático de una broca por una de las brocas de reserva, alojadas en el dispositivo de cambio de herramientas 24.

Las Figuras 2A y 2B son unas representaciones esquematizadas - en vista de planta - de la máquina herramienta y de tos dispositivos de sujeción. Los dispositivos de sujeción 25 y 26, se extienden por ambos lados de los railes 13 (ó de la guía de máquina) y a lo largo de los mismos. La longitud de estos dispositivos es ligeramente menor que la longitud de los railes 13, y la misma es elegida de tal modo, que la herramienta 4 pueda alcanzar toda la zona de cada dispositivo de sujeción, 25 y 26. Según lo indicado en la Figura 2A, la torreta de máquina 2 está girada de tal manera que pueda ser procesada una pieza de trabajo, que se encuentra sujetada en el primer dispositivo de sujeción 25. A efectos del procesamiento, la herramienta puede - por la elevación del carrito de herramienta 3 con su placa soporte 6 ser elevada y bajada; la herramienta puede ser acercada y alejada de la pieza de trabajo a través de un desplazamiento del carrito de herramienta 3 en relación con la placa de soporte y a lo largo del eje Y; así como, por un desplazamiento de toda la máquina herramienta 1 a lo largo de la carrera recta y sobre los railes 13, la herramienta puede ser desplazada a lo largo de la pieza de trabajo (eje X).

Si ahora ha de ser procesada una pieza de trabajo, colocada en el segundo dispositivo de sujeción 26, la torreta de máquinas 2 es - por medio del plato giratorio 10 - girada en 180 grados por su eje de giro vertical C, por lo que la torreta ocupa la posición indicada en la Figura 2B. A este efecto, la torreta de máquina 2 es elevada de forma hidráulica de la parte inferior del plato giratorio 10 y es girada en 180 grados para luego ser bajada otra vez. Unas coronas dentadas, previstas en la parte inferior y en la parte superior del plato giratorio 10, engranan entre si y conducen así a una fijación fiable de la torreta de máquina 2 así como a un seguro anti-giro de la torreta con respecto a su eje vertical.

Las piezas de trabajo, colocadas en los dos dispositivo de sujeción, 25 y 26, pueden ser procesadas de la misma manera dado que los dispositivos de sujeción son absolutamente equivalentes entre si. Como dispositivos de sujeción, 25 y 26, pueden ser empleados todos los dispositivos conocidos, que sean apropiados para unas piezas de trabajo largas, tales como son, por ejemplo, las mesas de sujeción fijas, giratorias ó desplazables; los porta-palets; las mordazas de sujeción, etc., etc. La superficie de sujeción de estos dispositivos puede estar dispuesta tanto de forma vertical como horizontal ó incluso de forma oblicua. Además, por ambos lados de la carrera recta pueden estar previstos unos distintos dispositivos de sujeción para la cogida de distintas piezas de trabajo.

Las Figuras 3A y 3B muestran unas representaciones esquematizadas de otra máquina herramienta con una herramienta giratoria. Esta máquina 101 comprende una torreta 102, que está dispuesta sobre una placa de base 108. La placa de base 108 posee, por su cara inferior, unos elementos de guía 112 que actúan en conjunto con los railes 113, que están dispuestos en la cara superior de una guía de máquina 114, que define una carrera recta. Debido a ello, la placa de base 108 de la máquina herramienta 101 puede ser desplazada - en el sentido horizontal y conjuntamente con la torreta de máquina 102 - a lo largo de la carrera recta.

En la cara frontal 102.2 de la torreta de máquina 102 se encuentran dispuestos dos railes verticales 127 sobre los cuales una placa de soporte 106 puede ser desplazada verticalmente a lo largo del eje Z_{1}. En la placa de soporte 106 está montado, de forma rotatoria, un plato giratorio 128 sobre el cual está dispuesto un carrito de herramienta 103 de forma desplazable en el sentido lineal (eje Y). Este plato giratorio 128 es rotatorio, con respecto a la placa de soporte 106, por un eje de giro horizontal D_{1}. Por un extremo del carrito de herramienta 103 está dispuesta una herramienta 104, que es giratoria por un eje horizontal D_{2}, de tal modo que puede ser variada la orientación del cabezal portabrocas 105 para así facilitar, por ejemplo, la realización de unos taladros de distintas alineaciones. Esta herramienta 104 también puede estar fijada en el carrito de herramienta 103 por medio de una rótula, de tal manera que la orientación del cabezal portabrocas 105 pueda ser elegida libremente dentro del medio espacio que envuelve la pieza de trabajo.

Según lo indicado en la Figura 3A, mediante la herramienta 104 es procesada una pieza de trabajo 129, que está sujetada en un dispositivo de sujeción 125. Este dispositivo de sujeción 125 comprende una placa de base 125.1 cuya superficie superior se encuentra situada aproximadamente a la altura de la guía de máquina 114. En esta placa de base está dispuesto un soporte vertical 125.3, que es giratorio por un eje de giro horizontal 125.2. En este soporte, la pieza de trabajo 129 está sujetada en el sentido vertical por medio de distintos elementos de fijación 125.4.

En la Figura 3A, el segundo dispositivo de sujeción 126 está indicado en su posición abatida. Esta posición permite una carga y descarga más sencillas del dispositivo de sujeción 126 con una pieza de trabajo 130, lo cual es efectuado mediante el abatimiento del soporte 126.3 por el eje de giro 126.2. Estando en la posición horizontal, el soporte 126.3 es colocado - a efectos de su estabilización - sobre un elemento de apoyo 126.5. Los abatibles dispositivos de sujeción 125 y 126, pueden estar realizados de tal manera, que los mismos puedan ser fijados también en una ubicación oblicua entre la posición horizontal y la posición girada, por lo cual las piezas de trabajo correspondientes pueden ser procesadas mejor con la máquina herramienta 101.

La Figura 3B muestra el procesamiento de otra pieza de trabajo 130. Para este fin, el dispositivo de sujeción 126 es levantado y el carrito de herramienta 103 es girado, por medio del plato giratorio 128, en 180 grados por su eje de giro D_{1}. Gracias a la movilidad de la herramienta 104, con el cabezal portabrocas 105 también es posible procesar, por el segundo lado de trabajo, la segunda pieza de trabajo 130, mientras que la primera pieza de trabajo 129 puede ser quitada del primer dispositivo de sujeción 125 y en éste es sujetada una pieza de trabajo nueva.

Asimismo, esta segunda máquina herramienta 101, con la herramienta giratoria, puede ser combinada con una multitud de distintos dispositivos de sujeción.

Por medio de las Figuras 3A y 3B también queda representado el procedimiento de la presente invención. A efectos del procedimiento de las piezas de trabajo, 129 y 130, por medio de la máquina herramienta 101 de la presente invención, en primer lugar es sujetada una primera pieza de trabajo 129 en el primer dispositivo de sujeción 125. Una vez concluido esto, la herramienta 104 puede ser posicionada de tal modo, que pueda ser procesada la primera pieza de trabajo 129. Durante el procesamiento de la misma es llevada a efecto la sujeción de la segunda pieza de trabajo 130 en el segundo dispositivo de sujeción 126, situado por el lado opuesto de la carrera recta. Al estar la primera pieza de trabajo 129 procesada de acabado, la herramienta 104 es girada - conjuntamente con el carrito de herramienta 103 y sobre el plato giratorio 128 - en 180 grados. De este modo, la herramienta 104 se coloca en una posición en la cual pueda ser procesada con la misma la segunda pieza de trabajo 130. La pieza de trabajo 129 dentro del primer dispositivo de sujeción 125 puede ser cambiada por una nueva pieza de trabajo.

La Figura 4 muestra la representación esquematizada de una máquina herramienta para el procesamiento de una pieza de trabajo por ambos lados de la máquina, que no se ve afectada por la protección de la reivindicación de patente 1). La torreta de máquina 2 - que está sostenida por la placa de base 8 y la cual comprende un carrito de herramienta 3 con una herramienta 4 - corresponde a la torreta de máquina, que está descrita más arriba y que es giratoria por su eje vertical. Esta máquina herramienta puede ser desplazada, sobre unos railes 13a, en el sentido lineal por una primera carrera recta y a lo largo de la pieza de trabajo 25'. Al final de la primera carrera, la torreta de máquina puede seguir siendo desplazada - en conjunto con la placa de base 8 - sobre un carrito 201. A este efecto, el carrito 201 comprende los railes 202 que corresponden, en cuanto a su forma y a su manera de disposición, a los railes 13a.

Tan pronto que la torreta de máquina 2 haya sido desplazada sobre el carrito 201, el carrito 201 puede ser desplazado sobre los railes 203 - de forma transversal a la primera carrera 13a y pasando por el lado de la pieza de trabajo 25' hacia uno de los extremos de una segunda carrera recta, que queda definida por los railes 13b. Esta segunda carrera recta está en paralelo a la primera carrera; sin embargo, la misma se encuentra por el lado que está situado de forma opuesta a la pieza de trabajo. Después de que la torreta de máquina 2 haya sido admitida por los railes 13b de la segunda carrera, el carrito de herramientas 3, con la herramienta 4, indica, en primer lugar, de la pieza de trabajo hacia fuera. Por un giro de la torreta de máquina 2 en 180 grados por su eje vertical, la herramienta 4, por consiguiente, queda posicionada de tal modo que pueda ser procesada la segunda cara de la pieza de trabajo 25.

En lugar de una torreta de máquina, que es giratoria en 180 grados por su eje vertical, esta máquina herramienta también puede comprender - tal como descrita más arriba - una herramienta, que es giratoria en 180 grados por su eje horizontal.

En la Figura 4 puede ser apreciado claramente que el dispositivo representado aquí necesita mucho menos espacio que una guía para la torreta de máquina, la que tiene la forma de U y la cual se extiende alrededor de la (estrecha) pieza de trabajo. Es así, concretamente, que una guía en la forma de U exige cierto radio mínimo de los railes sobre los cuales ha de ser desplazada la torreta de máquina. Este radio mínimo conduce a una determinada extensión mínima en la prolongación de la pieza de trabajo la cual no es deseable, menos aún en unas piezas de trabajo ya por si largas. Además, la conducción de la torreta de máquina a lo largo de un recorrido curvo es de una construcción más costosa por el hecho de que la misma presupone un alojamiento considerablemente más complicado de la torreta de máquina sobre los railes.

La herramienta para el procesamiento de las piezas de trabajo puede tener unos distintos grados de libertad de movimiento. La herramienta puede sobre todo estar alojada de tal manera en la torreta de máquina, que la misma pueda ser desplazada en las direcciones X, Y y Z y también pueda ser girada por tres ejes de rotación, que entre si estén dispuestos de forma vertical. Un cabezal portaherramientas, alojado de este modo, puede ocupar - dentro de una determinada zona, que está en relación con la torreta de máquina - todas las posiciones y orientaciones. La herramienta puede ser una herramienta para el brochado, el fresado, el desbardado, el remachado, el roscado, el temple, la soldadura blanda ó para la soldadura normal, en este caso, para el corte, el temple ó para la soldadura asimismo pueden ser empleadas, por ejemplo, unas fuentes de rayos láser ó fuentes de rayos electrónicos.

Para el caso de que la torreta de máquina tenga que ser regulable de forma contínua con respecto a su eje vertical, en lugar de un sistema hidráulico también puede estar previsto, por ejemplo, un eje de control numérico para la rotación de la torreta de máquina.

Para unas tareas pesadas - durante las cuales es transmitida una más elevada fuerza entre la herramienta y la pieza de trabajo - puede estar prevista una segunda guía de máquina, de forma paralela a la primera guía se encuentra dispuesta por encima de la máquina. Al tratarse de una torreta de máquina rotatoria, ésta también se encuentra alojada de forma giratoria en la guía superior; en el caso de una herramienta giratoria, la misma es desplazada - a efectos de su movimiento giratorio - a lo largo de la torreta de máquina y a una determinada zona de altura dentro de la cual no se pueda producir ninguna colisión de la herramienta con la guía inferior ni con la guía superior.

La máquina herramienta puede estar dispuesta - conjuntamente con los dos dispositivos de sujeción y con las respectivas dos guías de carrera - en una placa de cimientos común ó sobre un bastidor común, de tal manera que sea mejorada todavía la estabilidad, tanto de la guía de máquina como de los dispositivos de sujeción.

Como resúmen puede ser constatado que la presente invención proporciona una máquina herramienta así como un procedimiento para el procesamiento ó mecanizado de por lo menos dos piezas de trabajo, y esto con una incrementada eficacia.

Claims

1. Máquina herramienta (1; 101) con una torreta de máquina (2; 102) que, en el sentido lineal puede ser desplazada a lo largo de una carrera recta (13; 113); con un cabezal portaherramientas (4; 104), que está dispuesto en la torreta de máquina (2; 102) y que tiene una herramienta (5; 105) para el procesamiento de las piezas de trabajo; así como con por lo menos dos dispositivos de sujeción (25, 26; 125, 126) para por lo menos dos piezas de trabajo; máquina ésta que está caracterizada porque el primero de los dispositivos de sujeción (25; 125) está dispuesto por el primer lado de la carrera recta (13; 113); caracterizada porque el segundo de los dispositivos de sujeción (26; 126) se encuentra dispuesto por el segundo lado de la carrera recta (13; 113), el cual está situado de forma opuesta al primer lado; así como caracterizada porque el cabezal portaherramienta (4; 104) puede ser posicionado de tal manera, que el mismo pueda procesar, a libre elección, una primera pieza de trabajo de por lo menos dos piezas de trabajo dentro del primer dispositivo de sujeción (25; 125) ó bien una segunda pieza de trabajo de por lo menos dos pieza de trabajo dentro del segundo dispositivo de sujeción (26; 126).

2. Máquina herramienta conforme a la reivindicación 1) y caracterizada porque la torreta de máquina (2) es rotatoria en por lo menos 180 grados por un eje vertical.

3. Máquina herramienta conforme a las reivindicaciones 1) ó 2) y caracterizada porque el cabezal portaherramientas (104) es giratorio en por lo menos 180 grados por un eje horizontal.

4. Máquina herramienta conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 3) y caracterizada porque el cabezal portaherramientas (4; 104) comprende una cinemática cartesiana; así como caracterizada porque el cabezal portaherramientas está dispuesto de forma giratoria sobre todo por tres ejes de rotación, que entre si están dispuestos de forma vertical.

5. Máquina herramienta conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 4) y caracterizada porque la torreta de máquina (2; 102) se encuentra alojada de manera autoestable sobre una guía (14; 114), que corresponde a la carrera recta.

6. Máquina herramienta conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 4) y caracterizada porque la torreta de máquina se encuentra alojada entre una guía inferior - que corresponde a la carrera recta - y una guía antagónica superior, que se extiende de forma paralela a la guía inferior.

7. Procedimiento para el procesamiento de por lo menos dos piezas de trabajo mediante una máquina herramienta, sobre todo conforme a la reivindicación 1), la cual puede ser desplazada a lo largo de una carrera recta; procedimiento éste que está caracterizado por las fases siguientes:

a): Sujetar una primera pieza de trabajo de por lo menos dos piezas de trabajo dentro de un primer dispositivo de sujeción, situado por un primer lado de la carrera recta:

b): Posicionar un cabezal portaherramientas de la máquina herramienta de tal manera, que pueda ser procesada la primera pieza de trabajo;

c): Procesamiento de la primera pieza de trabajo;

d): Al mismo tiempo, sujetar una segunda pieza de trabajo de por lo menos dos piezas de trabajo dentro de un segundo dispositivo de sujeción dispuesto por el segundo lado de la carrera recta, el cual está situado de forma opuesta al primer lado;

e): Una vez finalizado el procesamiento de la primera pieza de trabajo, posicionar el cabezal portaherramienta de tal manera, que pueda ser procesada la segunda pieza de trabajo;

f): Procesamiento de la segunda pieza de trabajo.

8. Procedimiento conforme a la reivindicación 7) y caracterizado porque, a efectos del posicionamiento del cabezal portaherramientas, una torreta de la máquina herramienta es girada en 180 grados por un eje vertical.

9. Procedimiento conforme a la reivindicación 7) y caracterizado porque, a efectos del posicionamiento del cabezal portaherramientas, el mismo es girado en 180 grados por un eje horizontal.