ES2285194T3 - Maquina herramienta con dos husillos portapiezas. - Google Patents

Abstract

Máquina herramienta de husillos múltiples que comprende un armazón (12) de máquina, un primer carro portahusillo (14) con un primer husillo portapiezas (16) y un segundo carro portahusillo (18) con un segundo husillo portapiezas (20), estando guiados el primer carro portahusillo (14) y el segundo carro portahusillo (18) de forma linealmente desplazables en el armazón (12) de máquina, una primera guía (50) y una segunda guía (52) distanciada dispuestas en el armazón (12) de máquina, estando dispuestos el primer husillo portapiezas (16) y el segundo husillo portapiezas (20) entre las dos guías (50, 52), y un dispositivo (38) de asiento de herramienta, caracterizada porque tanto el primer carro portahusillo (14) como también el segundo carro portahusillo están guiados en la primera guía (50) y en la segunda guía (52), porque el primer carro portahusillo (14) presenta una primer ala (54) orientada a lo largo de la primera guía (50) y presenta una segunda ala (58) orientada transversalmente a laprimera guía (50), estando la segunda ala (58) del primer carro portahusillo (14) acoplada con la segunda guía (52), y porque el segundo carro portahusillo (18) presenta una primer ala (62) orientada a lo largo de la segunda guía (52) y presenta una segunda ala (66) orientada transversalmente a la segunda guía (52), estando la segunda ala (66) del segundo carro portahusillo (18) acoplada con la primera guía (50).

Description

Máquina herramienta con dos husillos portapiezas.

La invención se refiere a una máquina herramienta de husillos múltiples que comprende un armazón de máquina, un primer carro portahusillo con un primer husillo portapiezas y un segundo carro portahusillo con un segundo husillo portapiezas, estando guiados el primer carro portahusillo y el segundo carro portahusillo de forma linealmente desplazables en el armazón de máquina, una primera guía y una segunda guía distanciada dispuestas en el armazón de máquina, estando dispuestos el primer husillo portapiezas y el segundo husillo portapiezas entre las dos guías, y un dispositivo de asiento de herramienta.

Con una máquina herramienta de husillos múltiples de este tipo es posible mecanizar simultáneamente varias piezas de trabajo.

En una máquina herramienta conforme al preámbulo de la reivindicación 1, conocida del documento EP 0 737 544 A2, con varios husillos para el mecanizado simultáneo o para el mecanizado diferente y por separado de varias piezas de trabajo están previstos carros parciales que se apoyan mutuamente y forman un carro completo, estando guiado sólo el carro completo en el cuerpo base de la máquina por medio de una disposición de guía.

Otras máquinas herramienta de husillos múltiples se conocen por ejemplo de los documentos US 4,197,769, DE 87 11 148.9 U1, DE 87 00 343. U1, IT 1295463 o DE 195 16 774 A1.

Del documento DE 41 36 916 A1 se conoce un torno de husillos múltiples con por lo menos dos unidades de husillo portapiezas dispuestas en la misma dirección en paralelo una al lado de otra, apoyadas de forma desplazable y con un portaherramientas fijo. Las unidades de husillo portapiezas son desplazables de forma independiente entre sí.

Basándose en lo anteriormente expuesto, el objetivo de la invención consiste en crear una máquina herramienta de husillos múltiples que con un mínimo de espacio requerido presente un tipo de construcción sencillo con respecto al conjunto de husillos portapiezas.

Este objetivo se consigue conforme a la invención en la máquina herramienta de husillos múltiples inicialmente mencionada por el hecho de que tanto el primer carro portahusillo como también el segundo carro portahusillo están guiados en la primera guía y en la segunda guía, porque el primer carro portahusillo presenta una primer ala que está orientada a lo largo de la primera guía y presenta una segunda ala orientada transversalmente a la primera guía, estando la segunda ala del primer carro portahusillo acoplada con la segunda guía, y porque el segundo carro portahusillo presenta una primer ala que está orientada a lo largo de la segunda guía y presenta una segunda ala orientada transversalmente a la segunda guía, estando la segunda ala del segundo carro portahusillo acoplada con la primera guía.

Conforme a la invención está previsto que los carros portahusillos estén guiados en las mismas guías. De esta manera no es preciso que los carros portahusillos se apoyen mutuamente. Debido a que conforme a la invención los dos husillos portapiezas están dispuestos entre las dos guías, es posible minimizar el espacio requerido para los husillos portapiezas, ya que esta zona intermedia se usa para la disposición de los husillos portapiezas y tampoco se necesita una disposición de apoyo entre los dos carros portahusillos.

Es posible realizar un tipo de construcción más sencillo de la máquina cuando el primer carro portahusillo y el segundo carro portahusillo no están acoplados entre sí mecánicamente, por lo que se obtienen ventajas en la fabricación de la máquina herramienta de husillos múltiples conforme a la invención. Ya que tampoco está previsto un apoyo entre los dos carros portahusillos, el número de piezas de desgaste y en particular de guías está minimizado, por lo que también el volumen de trabajos de mantenimiento está minimizado.

Asimismo es favorable que el primero o el segundo carro portahusillo presente una forma triangular o en L, en particular con una primer ala orientada a lo largo de la primera o la segunda guía y con una segunda ala orientada transversalmente a la primera o a la segunda guía. De esta manera se garantizan una elevada estabilidad y rigidez de los carros portahusillos, por lo que pueden sujetar los husillos portapiezas correspondientes y permiten llevar a cabo procesos de mecanizado de alta precisión. De esta manera se proporciona también una zona espacial en la que puede sujetarse en el respectivo carro portahusillo el husillo portapiezas correspondiente. En particular es posible colocar los dos carros portahusillos uno frente a otro, por lo que las formas opuestas aproximadamente triangulares o en L se complementan mutuamente. De esta manera es posible posicionar los husillos portapiezas entre las dos guías de forma optimizada respecto al espacio requerido. La forma en L o la forma triangular, respectivamente, se refiere por lo menos a una zona de los respectivos carros portahusillos cerca de las guías en una proyección sobre estas guías.

Está previsto que la segunda ala del primer carro portahusillo o del segundo carro portahusillo esté acoplada con la segunda o con la primera guía, respectivamente, a fin de conseguir de esta manera una posibilidad de desplazar ambos carros portahusillos en las mismas guías.

Una elevada estabilidad con respecto a la disposición de los husillos portapiezas en los carros portahusillos correspondientes puede conseguirse cuando el primero o el segundo carro portahusillo presenta una mayor superficie de contacto con la primera o la segunda guía que con la segunda o la primera guía, respectivamente. De esta manera es posible conseguir por un lado que tanto el primer carro portahusillo como el segundo carro portahusillo puedan guiarse en las mismas guías. Por otro lado puede proporcionarse una zona en el primer carro portahusillo o en el segundo carro portahusillo para sujetar los husillos portapiezas correspondientes.

En particular, el primero o el segundo carro portahusillo presenta un mayor número de zapatas de guía para la primera o la segunda guía, respectivamente, que para la segunda o la primera guía para proporcionar de esta manera mayores superficies de contacto para la primera o la segunda guía, respectivamente.

Asimismo es favorable que el primero o el segundo husillo portapiezas se encuentre entre y/o en las dos alas del respectivo carro portahusillo. De esta manera es posible conseguir que los respectivos husillos portapiezas se encuentren relacionados uno con otro entre las dos guías, estando minimizado el espacio requerido para los husillos portapiezas con una elevada estabilidad de su guía de desplazamiento en las guías y una elevada rigidez de la disposición.

En particular es favorable que sean paralelas entre sí para minimizar de este modo el espacio requerido.

Ventajosamente, las dos guías son paralelas entre sí a fin de facilitar de manera sencilla una posibilidad de desplazamiento lineal de los dos carros portahusillos.

En una forma de realización sencilla con respecto a la tecnología de fabricación, las guías comprenden rieles de guía en los cuales los carros portahusillos están guiados por medio de las zapatas de guía correspondiente.

Para el mecanizado de piezas de trabajo es particularmente ventajoso que el primer husillo portapiezas y el segundo husillo portapiezas estén dispuestos en el respectivo carro portahusillo de manera linealmente desplazable en una dirección de desplazamiento (dirección Z). De esta manera se pueden desplazar piezas de trabajo sujetas en los respectivos husillos portapiezas en relación con herramientas dispuestas en particular de forma rígida a la traslación en el armazón de máquina. De este modo es posible llevar a cabo procesos de fresado y de torneado por ejemplo para fabricar juntas homocinéticas.

En particular, la dirección de desplazamiento (dirección Z) de un husillo portapiezas es transversal y en particular perpendicular a una dirección de desplazamiento (dirección X) del carro portahusillo correspondiente. Por medio del carro portahusillo se pueden suministrar piezas de trabajo a las herramientas y retirarlas de las mismas y, además, conseguir un posicionamiento exacto de las piezas de trabajo en relación con las herramientas, y mediante los husillos portapiezas es posible variar la distancia en altura entre las herramientas y las piezas de trabajo.

Ventajosamente, las primeras y las segundas guías están dispuestas de forma horizontalmente orientada en el armazón de máquina. En este caso es posible llevar a cabo también de manera sencilla un mecanizado vertical de una pieza de trabajo, estando guiados los husillos portapiezas en particular verticalmente en el respectivo carro portahusillo.

Asimismo, es favorable que el dispositivo de asiento de herramienta presente un primer asiento de herramienta y un segundo asiento de herramienta, por lo que con dos herramientas diferentes (que pueden estar configuradas también de forma idéntica) pueden mecanizarse simultáneamente dos piezas de trabajo.

A fin de facilitar un mecanizado simultáneo de este tipo, los dos asientos de herramienta están dispuestos ventajosamente entre las dos guías.

Es particularmente ventajoso que los dos asientos de herramienta estén dispuestos en un soporte orientable, de modo que puedan moverse de forma sincrónica y puedan orientarse en particular en relación con el armazón de máquina y de este modo en relación con los husillos portapiezas.

Se obtienen numerosas posibilidades de mecanizado de una pieza de trabajo cuando el dispositivo de asiento de herramienta está dispuesto de forma orientable en el armazón de máquina y es orientable alrededor de un eje transversalmente y/o en paralelo a la dirección de desplazamiento de los carros portahusillos. De esta manera pueden fabricarse por ejemplo como pieza de trabajo pistas de rodadura programables para una junta homocinética. Es posible llevar a cabo procesos de fresado en una posición angular definida con respecto a una dirección Z que es la dirección de desplazamiento de los husillos portapiezas.

El movimiento de los carros portahusillos, de los husillos portapiezas y del dispositivo de asiento de herramienta está controlado en particular de manera programable para poder mecanizar una pieza de trabajo de forma controlada y definida con elevada precisión.

En particular está previsto que los dos carros portahusillos sean móviles controlados de forma sincrónica o independientemente entre sí. Un movimiento sincrónico es ventajoso por ejemplo cuando en breves intervalos de tiempo deben realizarse recorridos más largos sin que sea necesaria una precisión máxima. Esto es ventajoso por ejemplo durante la recepción de piezas de trabajo a mecanizar o durante la transferencia de piezas de trabajo mecanizadas. Cuando se requiere un mecanizado con elevada precisión, es más favorable que los carros portahusillos sean móviles controlados de forma independiente entre sí, por ejemplo para poder realizar movimientos de corrección independientes entre sí. Los modos de movimiento correspondientes de los dos carros portahusillos se controlan preferentemente por medio de un dispositivo de control.

También puede estar previsto que los dos husillos portapiezas sean móviles controlados de forma sincrónica o independientemente entre sí. Este movimiento puede estar controlado en la dirección X y/o en la dirección Z (por medio de los husillos portapiezas).

En una forma de realización está prevista una guía de apoyo para el primer carro portahusillo y/o el segundo carro portahusillo. De esta manera es posible configurar un sistema de guía cerrado que permite una absorción óptima de fuerzas. Una guía de apoyo de este tipo adicionalmente a la primera y a la segunda guía es particularmente ventajosa cuando para el accionamiento de los carros portahusillos están previstos motores lineales. Los motores lineales originan elevadas fuerzas que pueden ser del orden de magnitud de 40.000 N. La guía de apoyo permite absorber estas fuerzas. En particular, la guía de apoyo está dispuesta y configurada de tal manera que se puedan absorber las fuerzas ejercidas por un motor lineal y se puedan absorber fuerzas horizontales y verticales.

En este caso es favorable que la guía de apoyo esté dispuesta por encima de la primera guía y de la segunda guía de los carros portahusillos. De esta manera se proporciona un espacio en el cual puede disponerse el motor lineal, es decir, precisamente entre la guía de apoyo y la primera o la segunda guía. Esta disposición permite absorber de forma definida a través de la guía de apoyo distanciada las respectivas fuerzas ejercidas por el motor lineal.

La guía de apoyo comprende en particular un primer dispositivo de guía dispuesto en el respectivo carro portahusillo con una extensión en la dirección de desplazamiento y comprende un segundo dispositivo de guía correspondiente dispuesto en el armazón de máquina. Esta configuración permite una absorción optimizada de fuerzas.

Es favorable que entre la guía de apoyo y la primera guía o la segunda guía se encuentre un motor lineal para el carro portahusillo correspondiente. Por ejemplo, una pieza primaria puede disponerse en el carro debajo de la guía de apoyo y una pieza secundaria puede disponerse en el armazón de máquina, nuevamente debajo de la guía de apoyo.

Preferentemente, la primera pieza de guía se encuentra en una pared lateral del carro portahusillo correspondiente, por lo que no es preciso aumentar esencialmente la masa del carro portahusillo cuando se prevé una guía de apoyo adicional.

La siguiente descripción de formas de realización preferidas sirve con referencia al dibujo para una explicación más detallada de la invención. En las figuras se muestran:

Fig. 1 Vista lateral en corte de un ejemplo de realización de una máquina herramienta de husillos múltiples conforme a la invención.

Fig. 2 Vista en corte a lo largo de la línea 2 - 2 según la figura 1.

Fig. 3 Vista en planta desde arriba de la máquina herramienta de husillos múltiples según la figura 1.

Fig. 4 Vista parcial de otra forma de realización de un carro portahusillo.

Fig. 5 Vista parcial esquemática de un dispositivo de guía para la guía linealmente desplazable del carro según la figura 4.

Un ejemplo de realización de una máquina herramienta de husillos múltiples conforme a la invención es una máquina herramienta de dos husillos señalada en la figura 1 como entidad con 10 y comprende un armazón 12 de máquina mediante el cual la máquina herramienta 10 de husillos múltiples puede posicionarse de forma alineada sobre una base. En un montante 13 superpuesto en el armazón 12 de máquina, un primer carro portahusillo 14 está guiado de forma linealmente desplazable en una dirección X. Esta dirección X es en particular una dirección horizontal. El primer carro portahusillo 14 lleva un primer husillo portapiezas 16 en el cual puede fijarse de forma giratoria una pieza de trabajo a mecanizar. El primer husillo portapiezas 16 está guiado en el primer carro portahusillo 14 de forma desplazable en una dirección Z transversal a la dirección X, por lo que puede ajustarse la distancia de una pieza de trabajo sujeta en el primer husillo portapiezas 16 en relación con el armazón 12 de máquina. Un eje de giro del primer husillo portapiezas 16, alrededor del cual puede girar una pieza de trabajo sujeta, es paralelo a la dirección Z.

Asimismo, está previsto un segundo carro portahusillo 18 guiado también de forma linealmente desplazable en la dirección X en el armazón 12 de máquina. Este segundo carro portahusillo 18 soporta un segundo husillo portapiezas 20 que se sujeta de forma linealmente desplazable en la dirección Z en el segundo carro portahusillo 18.

En particular, los dos husillos portapiezas 16 y 20 están orientados en lo esencial en paralelo entre sí.

Para accionar el movimiento de desplazamiento del primer husillo portapiezas 16 en su movimiento de desplazamiento a lo largo del eje Z está previsto un primer accionamiento 22. Puede tratarse por ejemplo de un accionamiento hidráulico, de un husillo de rosca a bolas o de un motor lineal. Una unidad de accionamiento del primer accionamiento 22 se encuentra en el primer carro portahusillo 14 y se mueve junto con el mismo en la dirección X.

Para guiar el primer husillo portapiezas 16, el primer carro portahusillo 14 presenta un dispositivo de guía señalado como unidad con 24 en el cual el primer husillo portapiezas 16 es desplazable en la dirección Z accionado por medio de un primer accionamiento 22. La dirección Z está orientada en particular de forma vertical, es decir, en paralelo a la dirección de la fuerza de la gravedad.

Para mover el segundo husillo portapiezas 20 en relación con el segundo carro portahusillo 18 está previsto un segundo accionamiento 26 que acciona en un dispositivo 28 de guía el desplazamiento lineal del segundo husillo portapiezas 20 en la dirección Z en relación con el segundo carro portahusillo 18.

En sus extremos inferiores, cada husillo portapiezas 16 y 20 está provisto de un portapiezas 30, 32 en el cual las respectivas piezas de trabajo pueden sujetarse de forma giratoria alrededor de los ejes longitudinales 34, 36 de los respectivos husillos portapiezas 16, 20.

En el armazón 12 de máquina está dispuesto un dispositivo 38 de asiento de herramienta, por ejemplo de forma orientable, estando orientado un eje 40 de giro transversalmente a la dirección Z y a la dirección X y estando orientado en particular de forma horizontal. El dispositivo 38 de asiento de herramienta comprende en una máquina herramienta de dos husillos un primer asiento 42 de herramienta y un segundo asiento 44 de herramienta distanciados entre sí. Los asientos 42, 44 de herramienta se encuentran en husillos portaherramientas 43, 45 accionados de forma giratoria, por lo que las herramientas sujetas de forma apropiada, como por ejemplo herramientas de fresar o de taladrar, pueden girar alrededor de un eje de husillo. Con las respectivas herramientas es posible mecanizar simultáneamente dos piezas de trabajo, estando sujeta una primera pieza de trabajo en el primer husillo portapiezas 16 y una segunda pieza de trabajo en el segundo husillo portapiezas (20).

Los dos asientos 42 y 44 de herramienta se encuentran en un soporte orientable 46 en forma de culata orientable alrededor del eje 40 de giro en una dirección de giro B (figura 1). Está previsto un accionamiento 47 para realizar el movimiento de giro. Dentro de una determinada zona de giro puede ajustarse cualquier posición de giro del dispositivo 38 de asiento de herramienta, por lo que en una determinada posición de giro (a un determinado ángulo B de giro ajustado) es posible mecanizar las respectivas piezas de trabajo sujetas en los husillos portapiezas 16 y 20 por medio de las herramientas fijadas en el dispositivo 38 de herramienta y situadas en particular en los asientos 42, 44 de herramienta. De esta manera puede fabricarse por ejemplo una junta homocinética que presenta pistas de rodadura de bolas en un pivote de eje y en un cubo.

En particular es posible llevar a cabo un mecanizado mediante fresado en blando, rectificado o fresado en duro. También se puede llevar a cabo un mecanizado de torneado en duro.

Para este fin están previstos los respectivos dispositivos complementarios como por ejemplo una o varias consolas 49 de torneado con la respectiva cuchilla de corte (figura 2) o husillos adicionales dispuestos en la zona de mecanizado de las piezas de trabajo.

También puede llevarse a cabo un mecanizado consecutivo de una pieza de trabajo, sujetando la misma por ejemplo en primer lugar en el primer husillo portapiezas 16 para mecanizarla con una primera herramienta y transfiriéndola a continuación al husillo portapiezas 20 para mecanizarla con una segunda herramienta.

En el armazón 12 de máquina está formado un espacio 48 de giro para poder girar de forma no obstaculizada el dispositivo 38 de asiento de herramienta en un determinado intervalo de giro en el armazón 12 de máquina. Este espacio 48 de giro permite también la eliminación de virutas y similares.

Los carros portahusillos 14 y 18 están guiados de forma desplazable en la dirección X y, en relación con la dirección Z, por encima del dispositivo 38 de asiento de herramienta. Para este fin está prevista una primera guía 50 que comprende en particular un riel de guía dispuesto a una distancia del dispositivo 38 de asiento de herramienta por encima del mismo. Asimismo, está prevista una segunda guía 52 dispuesta de forma distanciada y en paralelo a la primera guía 50 y en particular a la misma altura en la dirección Z por encima del dispositivo 38 de asiento de herramienta que la primera guía 50. La segunda guía 52 comprende también en particular nuevamente un riel de guía. Las dos guías 50 y 52 están dispuestas en particular de forma horizontal. Las guías 50, 52 se encuentran en el montante 13 sobrepuesto.

También puede estar previsto que las guías 50, 52 estén dispuestas de forma escalonada en la dirección Z, por ejemplo para poder reforzar en caso necesario un carro portahusillo en su dirección de altura.

El primer carro portahusillo 14 está configurado de forma triangular o en L en su zona dirigida a las guías 50, 52 de modo que comprende una primer ala 54 orientada a lo largo de la primera guía 50 y guiada en la misma. Están previstas por ejemplo dos zapatas 56a, 56b de guía para guiar la primer ala 54 de forma linealmente desplazable en la primera guía 50. Con la primer ala 54 está unida una segunda ala 58 orientada transversalmente a la primer ala 54 y acoplada con la segunda guía 52 por ejemplo mediante una zapata 60 de guía a fin de guiar la segunda ala 58 de forma linealmente desplazable en la segunda guía 52.

El primer husillo portapiezas 16 se encuentra entre las dos alas 54 y 58 entre las dos guías 50 y 52.

La superficie de contacto del primer carro portahusillo 14 con la primera guía 50 para el acoplamiento linealmente desplazable con la misma es mayor que la superficie de contacto para el acoplamiento con la segunda guía 52. Por ejemplo, la primera superficie de contacto está constituida por las dos zapatas 56a, 56b de guía, mientras que está formada para la segunda guía 52 sólo por la zapata 60 de guía.

El segundo carro portahusillo 18 comprende también una primer ala 62 orientada a lo largo de la segunda guía 52 y acoplada con la misma por ejemplo mediante dos zapatas 64a, 64b de guía. Transversalmente a esta primer ala 62 se encuentra una segunda ala 66 acoplada con la primera guía 50 por medio de una zapata 68 de guía. De esta manera, también el segundo carro portahusillo 18 tiene una forma exterior triangular o en L, siendo la superficie de contacto con la segunda guía 52 mayor que la superficie de contacto con la primera guía 50. El segundo husillo portapiezas 20 se encuentra entre la primer ala 62 y la segunda ala 66 entre las dos guías 50 y 52 y está dirigido al otro husillo portapiezas 16 con una zona intermedia libre entre los dos husillos portapiezas 16, 20.

La forma triangular o en L se refiere a una sección transversal en una proyección al plano determinado por las dos guías 50, 52 por lo menos en la zona de acoplamiento de los carros portahusillos 14 y 18 con estas guías 50 y 52.

Las dos segundas alas 58 y 66 de los respectivos carros portahusillos 14 y 18 están orientadas en paralelo entre sí. Los dos carros portahusillos 14 y 18 no están acoplados mecánicamente, por lo que básicamente son móviles de forma independiente entre sí en la dirección X. Los dos husillos portapiezas 16 y 20 están sujetos en los respectivos carros portahusillos 14 y 18 entre las dos guías 50, 52 dirigidos uno hacia otro y de forma optimizada con respecto al espacio requerido, encontrándose aquellos entre las respectivas primeras alas 54, 62 y las segundas alas 58, 66 apoyadas en estas. De esta manera se garantiza una estabilidad suficiente y se proporciona una zona en la que pueden configurarse los respectivos dispositivos 24 y 28 de guía para la guía lineal de los husillos portapiezas 16 y 20 en la dirección Z.

La máquina herramienta de husillos múltiples conforme a la invención está provista de una carcasa protectora 70, tal como se simboliza en la figura 1, que permite encapsular respecto al espacio exterior una zona de trabajo de los carros portahusillos 14, 18 móviles, de los husillos portapiezas 16 y 20 móviles y del dispositivo 38 de asiento de herramienta móvil (con respecto a la posibilidad de orientación y rotación de las herramientas mismas).

Una carcasa 72 de distribución está prevista para alojar por ejemplo los dispositivos de alimentación eléctrica.

Por medio de un panel 74 de mando, dispuesto en particular fuera de la carcasa protectora 70, un usuario puede configurar los respectivos modos de operación de la máquina herramienta 10.

Los carros portahusillos 14 y 18 están accionados respecto a sus movimientos de desplazamiento a lo largo de la dirección X en particular por medio de accionamientos 76 y 77 independientes (figura 2). Puede tratarse por ejemplo de husillos de rosca a bolas, accionamientos hidráulicos o accionamientos con motores lineales. Los movimientos de desplazamiento de los carros portahusillos 14, 18 pueden controlarse por programa.

Para la alimentación de piezas de trabajo a mecanizar está previsto un dispositivo 78 de alimentación que comprende en particular una cinta 80 de alimentación. Una corredera 82 de alimentación permite posicionar dos piezas de trabajo a una determinada distancia de tal manera que los dos husillos portapiezas 16 y 18 puedan sujetar y transportar las mismas a una zona de mecanizado en el dispositivo 38 de asiento de herramienta. El dispositivo de alimentación comprende en particular elevadores 79, 81 de piezas de trabajo para poder elevar las piezas de trabajo en la dirección Z en relación con el armazón 12 de máquina y suministrarlas de este modo a los husillos portapiezas 16, 20.

Por medio de un dispositivo 84 de salida, que comprende en particular una cinta 86 de salida, es posible retirar las piezas de trabajo completamente mecanizadas. En particular están previstos dispositivos elevadores 85, 87 de piezas de trabajo para poder elevar las piezas de trabajo mecanizadas de los husillos portapiezas 16, 20 a la cinta 86 de salida.

La máquina herramienta 10 de husillos múltiples conforme a la invención funciona como se explica a continuación:

Las piezas de trabajo a mecanizar se posicionan por medio del dispositivo 78 de alimentación, las correderas 82 de alimentación y los elevadores 79, 81 de piezas de trabajo de tal manera que una primera pieza de trabajo a mecanizar pueda sujetarse en el primer husillo portapiezas 16 y una segunda pieza de trabajo a mecanizar pueda sujetarse en el segundo husillo portapiezas 20. Los dos carros portahusillos 14 y 18 se posicionan de tal forma con respecto al dispositivo 78 de alimentación que se facilite la sujeción de las piezas de trabajo.

A continuación, los dos carros portahusillos 14 y 18 se desplazan al dispositivo 38 de asiento de herramienta para poder iniciar el proceso de mecanizado deseado. En los dos asientos 42, 44 de herramienta están fijadas las herramientas correspondientes, por ejemplo para facilitar un mecanizado de la pieza en bruto mediante fresado. Es posible mecanizar simultáneamente dos piezas de trabajo.

Mediante desplazamiento de los husillos portapiezas 16, 20 controlado por programa en la dirección Z puede ajustarse una distancia definida en relación con el dispositivo 38 de asiento de herramienta por ejemplo para ajustar la profundidad de fresado y para variar la misma durante el mecanizado. El desplazamiento de los carros portahusillos 14, 18 en la dirección X durante el mecanizado permite también llevar a cabo los correspondientes procesos de meca-
nizado.

El dispositivo 38 de asiento de herramienta se encuentra durante el mecanizado en una determinada posición de giro B para poder realizar de esta manera por ejemplo entalladuras en una determinada dirección o para facilitar determinados ángulos de ataque. Los husillos portapiezas 16 y 20 permiten girar las piezas de trabajo sujetas en los mismos.

Con la máquina herramienta 10 de husillos múltiples conforme a la invención pueden fabricarse por ejemplo juntas homocinéticas. Las correspondientes piezas de trabajo están señaladas en la figura 2 con el símbolo de referencia 88.

Una junta homocinética comprende un pivote de eje, un cubo y una jaula de bolas. En función del programa de mecanizado seleccionado es posible rectificar, tornear y/o fresar entalladuras como por ejemplo pistas de rodadura de bolas en el pivote de eje, rectificar, tornear y/o fresar cubos, fresar, tornear y/o rectificar la jaula de bolas. La máquina herramienta de husillos múltiples conforme a la invención permite llevar a cabo todos estos procesos de mecanizado con un control por programa apropiado.

Los dos carros portahusillos 14 y 18 son desplazables de forma independiente entre sí en las guías 50 y 52, pudiéndose realizar un movimiento sincrónico mediante un dispositivo de control. También es posible desplazar los dos carros portahusillos 14 y 18 controlados de forma individual e independiente entre sí por medio del dispositivo de control, en particular para poder llevar a cabo movimientos de corrección, por lo que ambas piezas de trabajo pueden mecanizarse individualmente con alta precisión.

La configuración triangular o en L de los dos carros portahusillos 14 y 18 con respecto al acoplamiento con las guías 50 y 52 permite una disposición de los husillos portapiezas 16 y 20 que ocupa poco espacio y presenta una elevada estabilidad de la guía de los carros en la dirección X. De esta manera es posible llevar a cabo con dimensiones reducidas de la máquina un mecanizado vertical con alta precisión de dos piezas de trabajo al mismo tiempo.

En un ejemplo de realización, en el cual el carro de husillo se acciona mediante un motor lineal, es ventajoso que esté prevista una guía de apoyo adicional para poder absorber las fuerzas ejercidas por los motores lineales. Estas fuerzas pueden ser de un orden de magnitud de 40.000 N.

En la figura 4 se muestra en vista parcial un ejemplo de realización de un carro portahusillo señalado como unidad con 102. El carro portahusillo 102 corresponde por ejemplo al primer carro portahusillo 14. El carro portahusillo 102 presenta una primer ala 104 y una segunda ala 106, estando la segunda ala 106 orientada transversalmente a la primer ala 104. De esta manera, el carro portahusillo 102 tiene una forma triangular o en L. En las dos alas 104 y 106 está sujeto de forma linealmente desplazable un husillo portapiezas (no se muestra en la figura 4), tal como se ha descrito anteriormente en relación con los carros portahusillos 14 y 18. El carro portahusillo 102 presenta un alojamiento 108 para el husillo portapiezas correspondiente.

El carro portahusillo 102 presenta una primera zapata 110a de guía y una segunda zapata 110b de guía que sirven para guiar el carro portahusillo 102 en la guía 50. La guía 50 comprende para este fin por ejemplo un listón de guía con un nervio de guía que se extiende en la dirección de desplazamiento X y está dirigido hacia arriba. Cada zapata 110a y 110b de guía presenta un alojamiento 112 para este listón de guía, el listón de guía está alojado en los alojamientos 112. El listón de guía y los alojamientos 112 están adaptados entre sí de tal manera que en lo esencial esté bloqueado un movimiento transversal entre las zapatas 110a, 110b de guía y el listón de guía transversalmente a la dirección de desplazamiento X. Esto se consigue por ejemplo mediante una configuración adaptada en unión positiva de los alojamientos 112 y del listón de guía.

En el ejemplo de realización representado en la figura 4, las zapatas 110a, 110b de guía se encuentran en un elemento 114 de soporte sujeto en una pared lateral 116 de la primer ala 104.

En la segunda ala 106 se encuentra otra zapata 118 de guía dispuesta en particular de forma opuesta a la segunda zapata 110b de guía. Por medio de esta zapata 118 de guía se proporciona una guía del carro portahusillo 102 en la segunda guía 52 distanciada de la primera guía 50. De forma análoga, la zapata 118 de guía está colocada sobre un listón de guía de la segunda guía 52, tal como se ha descrito en relación con las zapatas 110a y 110b de guía. La zapata 118 de guía se encuentra preferentemente a la misma altura como las zapatas 110a y 110b de guía.

No obstante, básicamente también es posible que exista un escalonado en altura entre la zapata 118 de guía y las zapatas 110a, 110b de guía.

Un dispositivo de guía para guiar el carro 102 en la máquina herramienta conforme a la invención comprende adicionalmente una guía 120 de apoyo (figuras 4 y 5). La guía de apoyo presenta un primer dispositivo 122 de guía dispuesto en el carro 102 y un segundo dispositivo 124 de guía que se corresponde con el primer dispositivo 122 de guía y está dispuesto en el armazón 12 de máquina.

El primer dispositivo 122 de guía está dispuesto en la primer ala 104 y en particular en la pared lateral 116 de la misma. Comprende por ejemplo dos zapatas 126a y 126b de guía distanciadas entre sí. El primer dispositivo 122 de guía con sus zapatas 126a, 126b de guía está dispuesto en la primer ala 104 en relación con la dirección Z por encima de las zapatas 110a, 110b de guía para la guía 50.

Cada una de las zapatas 126a, 126b de guía presenta un alojamiento 128 en el cual se introduce un listón 130 de guía del segundo dispositivo 124 de guía, y se introduce en particular en unión positiva de tal manera que esté bloqueado un movimiento transversal a la dirección de desplazamiento X.

El alojamiento 128 está abierto preferentemente en una dirección transversal y en particular perpendicular a la dirección en la que están abiertos los alojamientos de las zapatas 110a, 110b de guía. El segundo dispositivo 124 de guía con su listón 130 de guía puede penetrar por lo tanto lateralmente en las zapatas 126a, 126b de guía.

El alojamiento 128 presenta una extensión a lo largo de la dirección de desplazamiento X. El listón 130 de guía presenta también una extensión en esta dirección de desplazamiento, estando el listón 130 de guía configurado de forma continua. Se encuentra sobre una pieza angular 132 de sujeción (figura 5) de forma fija respecto al armazón 12 de máquina en relación con la dirección Z por encima de las guías 50 y 52.

Entre el elemento 114 de sujeción, que sujeta las zapatas 110a, 110b de guía para la primera guía 50, y el primer dispositivo 122 de guía se encuentra en el carro portahusillo 102 en la primer ala 104 un elemento correspondiente de un motor lineal. En un motor lineal de estator corto, en el ala 104 se encuentra un estator 134 (pieza primaria). Para la fijación de la pieza primaria está previsto un bastidor 136 de sujeción fijado a su vez en la pared lateral 116 de la primer ala 104.

Un motor lineal 140 está constituido por una pieza secundaria 138, que puede comprender varios elementos secundarios, y la pieza primaria 134. La pieza secundaria 138 está dispuesta en una pieza angular 132 de soporte opuesta a la pieza primaria 134 y dirigida a la misma.

También puede estar previsto que el estator 134 se encuentre en la pieza angular 132 de soporte y la pieza secundaria se encuentre en el carro 102 (motor lineal de estator largo).

Mediante la guía 120 de apoyo es posible absorber las fuerzas originadas por el motor lineal 140, por lo que está constituido un sistema de guía cerrado para el carro 102. Debido a que las fuerzas del motor lineal 140 actúan en lo esencial transversalmente a la dirección Z, los alojamientos 128 de las zapatas 126a, 126b de guía están abiertos también de forma transversal a la dirección Z. La guía 120 de apoyo está verticalmente distanciada de la primera guía 50 y de la segunda guía 52.

Está previsto un segundo carro portahusillo que corresponde al carro portahusillo 18. Este segundo carro portahusillo (no representado en el dibujo) está configurado básicamente de la misma manera que el carro portahusillo 102 anteriormente descrito, estando adaptada su configuración triangular o en L de tal manera que se corresponda con el carro portahusillo 102, es decir, está configurado de forma especularmente simétrica de modo que su primer ala, que presenta la mayor superficie de guía, esté distanciada en paralelo a la primer ala 104 del carro portahusillo 102 y su segunda ala, en la que se encuentra la zapata de guía individual, esté distanciada en paralelo a la segunda ala 106 del carro portahusillo 102.

Por lo demás, la máquina herramienta correspondiente funciona como se ha descrito anteriormente.

Claims (32)

1. Máquina herramienta de husillos múltiples que comprende un armazón (12) de máquina, un primer carro portahusillo (14) con un primer husillo portapiezas (16) y un segundo carro portahusillo (18) con un segundo husillo portapiezas (20), estando guiados el primer carro portahusillo (14) y el segundo carro portahusillo (18) de forma linealmente desplazables en el armazón (12) de máquina, una primera guía (50) y una segunda guía (52) distanciada dispuestas en el armazón (12) de máquina, estando dispuestos el primer husillo portapiezas (16) y el segundo husillo portapiezas (20) entre las dos guías (50, 52), y un dispositivo (38) de asiento de herramienta, caracterizada porque tanto el primer carro portahusillo (14) como también el segundo carro portahusillo están guiados en la primera guía (50) y en la segunda guía (52), porque el primer carro portahusillo (14) presenta una primer ala (54) orientada a lo largo de la primera guía (50) y presenta una segunda ala (58) orientada transversalmente a la primera guía (50), estando la segunda ala (58) del primer carro portahusillo (14) acoplada con la segunda guía (52), y porque el segundo carro portahusillo (18) presenta una primer ala (62) orientada a lo largo de la segunda guía (52) y presenta una segunda ala (66) orientada transversalmente a la segunda guía (52), estando la segunda ala (66) del segundo carro portahusillo (18) acoplada con la primera guía (50).

2. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque el primer carro portahusillo (14) y el segundo carro portahusillo (18) no están acoplados mecánicamente.

3. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2 caracterizada porque el primer carro portahusillo (14) presenta una mayor superficie de contacto con la primera guía (50) que con la segunda guía (52).

4. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con la reivindicación 3 caracterizada porque el primer carro portahusillo (14) presenta un mayor número de zapatas (56a, 56b; 60) de guía para la primera guía (50) que para la segunda guía (52).

5. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el segundo carro portahusillo (18) presenta una mayor superficie de contacto con la segunda guía (52) que con la primera guía (50).

6. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con la reivindicación 5 caracterizada porque el segundo carro portahusillo (18) presenta un mayor número de zapatas (64a, 64b; 68) de guía para la segunda guía (52) que para la primera guía (50).

7. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el primer carro portahusillo (14) tiene por lo menos en la proximidad de las guías (50, 52) una forma triangular o en L.

8. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el primer husillo portapiezas (16) se encuentra entre y/o en las dos alas (54, 58).

9. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el segundo carro portahusillo (18) tiene por lo menos en la proximidad de las guías (50, 52) una forma triangular o en L.

10. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el segundo husillo portapiezas (20) se encuentra entre y/o en la primer ala (62) y la segunda ala (66).

11. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque las segundas alas (58; 66) del primer carro portahusillo (14) y del segundo carro portahusillo (18) son paralelas entre sí.

12. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque las dos guías (50, 52) son paralelas entre sí.

13. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque las guías comprenden rieles (50; 52) de guía.

14. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el primer husillo portapiezas (16) y el segundo husillo portapiezas (20) están sujetos en el carro portahusillo (14; 18) correspondiente de forma linealmente desplazable en una dirección de desplazamiento (Z).

15. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con la reivindicación 14 caracterizada porque la dirección de desplazamiento (Z) de un husillo portaherramientas (16; 20) es transversal a una dirección de desplazamiento (X) del carro portapiezas (14; 18) correspondiente.

16. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque la primera guía (50) y la segunda guía (52) están dispuestas de forma horizontalmente orientada en el armazón (12) de máquina.

17. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque los husillos portapiezas (16; 20) están guiados verticalmente en el respectivo carro portahusillos (14; 18).

18. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el dispositivo (38) de asiento de herramienta presenta un primer asiento (42) de herramienta y un segundo asiento (44) de herramienta.

19. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con la reivindicación 18 caracterizada porque los dos asientos (42, 44) de herramienta están dispuestos entre las dos guías (50, 52).

20. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con la reivindicación 18 ó 19 caracterizada porque los dos asientos (42, 44) de herramienta están dispuestos en un soporte (46) orientable.

21. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el dispositivo (38) de asiento de herramienta está dispuesto de forma orientable en el armazón (12) de máquina.

22. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque los dos carros portahusillos (14; 18) son móviles controlados de forma sincrónica o independiente entre sí.

23. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque los dos husillos portapiezas (16; 20) son móviles controlados de forma sincrónica o independiente entre sí.

24. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque una pieza de trabajo está sujeta de forma giratoria en un husillo portapiezas (16; 20) para el torneado.

25. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque está prevista una guía (120) de apoyo para el primer carro portahusillo (102) y/o el segundo carro portahusillo.

26. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con la reivindicación 25 caracterizada porque la guía (120) de apoyo está dispuesta y configurada de tal manera que se pueden absorber las fuerzas ejercidas por un motor lineal (140).

27. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con la reivindicación 26 caracterizada porque la guía (120) de apoyo puede absorber fuerzas horizontales y verticales.

28. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones 25 a 27 caracterizada porque la guía (120) de apoyo está dispuesta por encima de la primera guía (50) y de la segunda guía (52) para los carros portahusillos (102).

29. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones 25 a 28 caracterizada porque la guía (120) de apoyo comprende un primer dispositivo (122) de guía dispuesto con una extensión en la dirección de desplazamiento en el respectivo carro portahusillo (102) y un segundo dispositivo (124) de guía correspondiente dispuesto en el armazón (12) de máquina.

30. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones 25 a 29 caracterizada porque entre la guía (120) de apoyo y la primera guía (50) se encuentra un motor lineal (140) para el carro portahusillo (102) correspondiente.

31. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones 25 a 30 caracterizada porque entre la guía (120) de apoyo y la segunda guía (52) se encuentra un motor lineal para el carro portahusillo correspondiente.

32. Máquina herramienta de husillos múltiples de acuerdo con una de las reivindicaciones 29 a 31 caracterizada porque el primer dispositivo (122) de guía se encuentra en una pared lateral (116) del carro portahusillo (102) correspondiente.