PT1747843E - Máquina ferramenta com um dispositivo de mudança de peças a maquinar - Google Patents

Máquina ferramenta com um dispositivo de mudança de peças a maquinar Download PDF

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Description

DESCRIÇÃO
"MÁQUINA FERRAMENTA COM UM DISPOSITIVO DE MUDANÇA DE PEÇAS A MAQUINAR" A invenção refere-se a uma máquina ferramenta de acordo com o conceito genérico da reivindicação 1, com um dispositivo de mudança de peças a maquinar destinado ao deslocamento de peças a maquinar e/ou de paletes de peças entre pelo menos um posto de transferência situado exteriormente à maquina ferramenta e uma mesa de fixação de peças a maquinar da máquina ferramenta, mesa essa que não está prevista para executar um movimento de translação na horizontal.
Numa máquina ferramenta deste género, já conhecida pelo documento US 4373840, a alimentação de paletes de peças a maquinar efectua-se do lado da frente, isto é, a partir do lado no qual o operador comanda e/ou vigia as operações de maquinação. Por esse motivo o operador é obrigado a abandonar o seu posto durante a operação de mudança das peças a maquinar ou então fica sujeito a perigo de lesão. Para além disso este dispositivo de mudança de peças a maquinar já conhecido requer muito espaço, motivo pelo qual desde logo só pode ser aplicado em máquinas ferramenta nas quais há um acesso largo à mesa de fixação das peças a maquinar. É certo que pelo documento EP 1186371 AI ou da EP 1186372 AI é já basicamente conhecido um método que consiste em fixar um dispositivo de mudança de peças a maquinar na parte 1 da retaguarda de uma máquina de fresar de pórtico, implicando esta disposição já conhecida no entanto um movimento de translação da mesa de fixação das peças da máquina ferramenta na direcção do dispositivo de mudança de peças a maquinar, para aí ser carregada ou descarregada. Tais mesas de fixação de peças, de movimento linear, não estão no entanto previstas na maioria dos tipos de máquina ferramenta. Para além disso também este dispositivo de mudança de peças a maquinar já conhecido requer muito espaço, motivo pelo qual este dispositivo não parece poder ser utilizado em grande número de aplicações.
Um objectivo da presente invenção consiste portanto em criar uma máquina ferramenta com uma mesa de fixação de peças que não se desloca na horizontal e com um dispositivo de mudança de peças a maquinar, que em relação a dispositivos de mudança de peças já conhecidos ocupa menos espaço e que não afecta de maneira nenhuma o operador situado frente à maquina ferramenta.
De acordo com a invenção este objectivo atinge-se pela adopção de uma máquina ferramenta com as características enunciadas na reivindicação 1.
As vantagens da máquina ferramenta de acordo com a invenção, equipada de um dispositivo de mudança de peças a maquinar, reside nomeadamente no facto de o seu elemento giratório de fixação de peças a maquinar e/ou de paletes de peças poder girar para dentro de um espaço interior da máquina, delimitado por duas paredes laterais da máquina ferramenta, que tem a configuração de uma máquina do tipo pórtico, de modo que o espaço adicional necessário exteriormente à máquina para o dispositivo de mudança de peças se torna correspondentemente menor. De acordo com a invenção esta configuração faz com que 2 aquele espaço interior ou o espaço intermédio compreendido entre as paredes laterais seja subdividido em duas áreas por uma parede transversal ou por uma porta de abrir, áreas essas que são uma área de maquinação anterior e uma área de alimentação posterior para o dispositivo de mudança de peças a maquinar. Quando a parede transversal ou a porta estiver aberta, o elemento de fixação que executa um movimento de translação pode ser deslocado até à mesa de fixação de peças e depositar ou recolher ai a peça a maquinar ou a palete de peças. Durante a operação de maquinação das peças a parede transversal ou a porta está fechada, não afectando o dispositivo de mudança de peças a maquinar de maneira nenhuma a operação de maquinação ou o operador.
As medidas mencionadas nas reivindicações secundárias permitem implementar aperfeiçoamentos e melhoramentos vantajosos da máquina ferramenta indicada na reivindicação 1.
De maneira conveniente o dispositivo de mudança de peças a maquinar está provido de um dispositivo de elevação para o elemento de fixação, para poder efectuar de maneira racional o levantamento e a deposição de peças a maquinar ou de paletes de peças.
Para conseguir um movimento de translação do elemento de fixação este está de maneira vantajosa disposto sobre um barramento de guia ou sobre um mecanismo de avanço telescópico, acompanhando o barramento de guia ou o mecanismo de avanço telescópico de preferência o movimento giratório em torno do eixo vertical. Este acompanhamento do movimento giratório é no entanto uma caracteristica opcional, se bem que vantajosa. 3 0 dispositivo de mudança de peças a maquinar pode ser posicionado junto da máquina ferramenta, numa disposição em separado ou ser montado na máquina, fazendo parte integrante da mesma. 0 elemento de fixação pode de um modo preferido ter a configuração de um órgão de preensão simples ou a de um duplo órgão de preensão. Na configuração de duplo órgão de preensão torna-se possivel efectuar, com um único movimento giratório, simultaneamente um movimento de uma palete já maquinada para fora da mesa de fixação de peças, bem como a alimentação de uma palete não maquinada. A mesa de fixação de peças tem a configuração de uma mesa de fixação de peças estacionária, de montagem fixa ou então a de uma mesa de fixação de peças basculante, cujo eixo de basculamento está de um modo preferido apoiado numa ou em ambas as paredes laterais. É igualmente possivel prever um deslocamento vertical da mesa de fixação de peças, sem que isso signifique qualquer limitação em relação à ideia que preside à invenção. 0 posto de transferência pode ter a configuração de uma mesa de preparação, que de um modo preferido será giratória, ou a de uma estação de transferência de um dispositivo de alimentação de peças ou ainda a de um carregador exterior de peças a maquinar ou de paletes. Nestas condições o posto de transferência está de um modo preferido desacoplado do dispositivo de mudança de peças a maquinar, para que falhas ou vibrações, que têm a sua origem por exemplo nas operações de armar ou de desarmar o local de preparação, não sejam 4 transmitidas ao dispositivo de mudança de peças a maquinar ou à bancada da máquina. 0 carro do fuso porta-ferramentas comporta de um modo preferido um accionamento que permite um movimento vertical.
Exemplos de realização da invenção encontram-se representados no desenho e serão explicados mais em pormenor na descrição que se segue. Mostra-se na:
Figura 1 uma vista em alçado lateral de uma máquina ferramenta, que serve de primeiro exemplo de realização da invenção, na qual está integrado um dispositivo de mudança da peça a maquinar, tendo uma parede lateral sido suprimida para maior clareza da representação, ,
Figura 2 a mesma máquina ferramenta numa vista em planta,
Figura 3 uma máquina ferramenta com um dispositivo de mudança da peça a maquinar separado, mas unido, numa vista em alçado lateral equivalente à da figura 1, servindo de segundo exemplo de realização da invenção,
Figura 4 a máquina ferramenta da figura 3 numa vista em planta e
Figura 5 uma máquina ferramenta com um dispositivo de mudança da peça a maquinar modificado em relação ao da figura 3, numa vista em alçado lateral, servindo de terceiro exemplo de realização da invenção. A máquina ferramenta representada nas figuras 1 e 2 para servir de primeiro exemplo de realização tem uma configuração à 5 maneira de uma máquina do tipo pórtico e destina-se nomeadamente à maquinação de peças por fresagem e/ou por perfuração. Esta máquina ferramenta possui uma bancada 10 de máquina que está dotada de duas paredes laterais 11, 12 colocadas ao alto, que são paralelas uma à outra e têm um certo afastamento entre si. Sobre estas paredes laterais estão dispostas barras 13, 14 de guia para o guiamento de um carro 15 de movimento longitudinal, com accionamento por motor, que se pode mover na direcção longitudinal e horizontal Y. Neste carro 15 de movimento longitudinal é guiado um carro transversal 16 que se pode mover na direcção horizontal X e é accionado por motor. Neste carro transversal 16 pode por sua vez deslocar-se um fuso 17 porta-ferramentas com accionamento rotativo por motor, que pode deslocar-se, também com accionamento por motor, na direcção vertical Z, servindo para obter um accionamento rotativo das ferramentas 18 que podem ser apertadas de maneira intermutável nesse fuso. Um dispositivo de mudança de ferramentas, colocado numa posição lateral, não se encontra representado para simplificar a ilustração. A zona compreendida entre as paredes laterais 11, 12 é subdividida por uma parede transversal 19 numa zona dianteira 20 de maquinação e numa zona traseira 21 de alimentação das peças a maquinar. Na zona dianteira 20 de maquinação está apoiada em ambas as paredes laterais 11, 12, de modo a poder bascular ou então girar, uma mesa 22 de fixação de peças com a configuração de uma mesa basculante. O eixo 23 de movimento giratório estende-se perpendicularmente à direcção longitudinal das paredes laterais 11, 12. O movimento basculante é levado a efeito por dois motores 24 de accionamento dispostos dos lados de fora das paredes laterais 11, 12, podendo também ser suficiente um único motor 24 de accionamento montado de um dos 6 lados. A mesa 22 de fixação de peças pode ainda ser rodada adicionalmente em torno de um eixo que é perpendicular ao eixo 23 de basculamento, podendo o accionamento por motor estar disposto directamente na mesa 22 de fixação de peças ou dos lados de fora das paredes laterais 11, 12. Uma disposição deste género ficou por exemplo a ser conhecida pelo documento da DE-A-4441252. A mesa 22 de fixação de peças pode também ser substituída por outros dispositivos basculantes de retenção da peça a maquinar ou então essa mesa será intermutável, podendo ainda em alternativa ou adicionalmente estar prevista na zona 20 de maquinação uma mesa de fixação de peças estacionária.
Na zona traseira 21 de alimentação actua o raio 25 de acção de um duplo órgão 26 de preensão de um dispositivo 27 de mudança de peças a maquinar, que gira em torno de um eixo vertical e que está provido de uma peça a maquinar ou de uma palete 31, 32 de peças a maquinar. No exemplo de realização apresentado a palete 31 de peças a maquinar está situada do lado de dentro do duplo órgão 26 de preensão, de modo que é determinante o raio de acção do duplo órgão 26 de preensão, que é o raio maior. Quando a palete 31 de peças a maquinar sobressair, será determinante o raio de acção da mesma, que então será o raio maior. 0 dispositivo 27 de mudança da peça a maquinar possui um dispositivo elevador 28 sobre o qual está montado um dispositivo 29 de translação destinado ao guiamento linear horizontal do duplo órgão 26 de preensão. Nesta configuração o dispositivo 27 de mudança de peças a maquinar ou o dispositivo 28 de elevação, respectivamente, está montado sobre a bancada 10 da máquina.
Ao lado da máquina e constituindo um equipamento separado está prevista uma mesa 30 de preparação destinada à preparação de peças a maquinar ou de paletes 31 de peças a maquinar antes 7 de as mesmas serem processadas pela máquina ferramenta ou então para efectuar um processamento posterior, que se segue à maquinação propriamente dita. Aqui as paletes 31 de peças a maquinar e/ou as peças a maquinar são por exemplo posicionadas, montadas, limpas ou sujeitas a operações similares. Nas figuras o duplo órgão 26 de preensão encontra-se numa posição de translação na qual um dos seus dois órgãos de preensão está posicionado por baixo de uma palete 31 de peças a maquinar já preparada e assente na mesa 30 de preparação. Seguidamente efectua-se um movimento de elevação, mediante o qual a palete 31 de peças a maquinar é levantada em relação à mesa 30 de preparação. O duplo órgão 26 de preensão desloca-se então mediante o dispositivo 29 de translação até uma palete 32 de peças a maquinar que se encontra sobre a mesa 22 de peças a maquinar e que já foi maquinada. A parede transversal 19 possui uma correspondente abertura 33 de passagem, que durante a operação de maquinação é fechada por duas portas 34 basculantes ou de correr. Para efectuar a mudança de peças a maquinar abrem-se as portas 34 basculantes ou de correr, pelo que o duplo órgão 26 de preensão pode deslocar-se com o seu segundo órgão de preensão descarregado até ficar posicionado por baixo da palete 32 de peças a maquinar assente na mesa 22 de peças a maquinar. Mediante uma operação de elevação esta palete 32 de peças a maquinar é levantada depois de ter sido desbloqueada, movendo-se o duplo órgão 26 de preensão novamente para a posição representada nas figuras 1 e 2. Por intermédio de uma operação de rotação de 180°, que evidentemente decorre acima da mesa 30 de preparação, são trocadas as posições das duas paletes 31, 32 de peças a maquinar, podendo a palete já maquinada ser assente na mesa 30 de preparação para ser sujeita a um processamento posterior, enquanto que a palete ainda não maquinada efectua um movimento de translação até à mesa 22 de peças a maquinar, sendo aí assente, para o que se faz baixar a palete 31 de peças a maquinar.
Numa modificação do exemplo de realização apresentado o duplo órgão 26 de preensão pode também ter a configuração de um órgão de preensão simples, o que faz aumentar o número de etapas de trabalho durante a mudança das peças a maquinar ou durante a mudança das paletes. Além disso pode também estar previsto um raio 25 de acção mais pequeno, de modo que o dispositivo 27 de mudança de peças a maquinar consegue entrar mais fundo entre as paredes laterais 11, 12.
Em alternativa a um elemento de fixação com a configuração de um órgão de preensão ou provido de um tal órgão pode também estar previsto um elemento de fixação dotado de elementos de acoplamento para o acoplamento às peças a maquinar ou às paletes 31, 32 de peças a maquinar, do género que ficou por exemplo a ser conhecido pelo documento da EP 1321224 Al. Neste caso será determinante o raio de acção das peças a maquinar acopladas ou das paletes 31, 32 de peças a maquinar acopladas.
No que se refere ao dispositivo 27 de mudança de peças a maquinar, é essencial que o duplo órgão 26 de preensão ou, dado o caso, um órgão de preensão simples, possa efectuar um movimento giratório e um movimento de translação. Isto pode, por exemplo, realizar-se também por forma a que o dispositivo 28 de elevação, incluindo o duplo órgão 26 de preensão, possam realizar um movimento de translação ao longo de uma pista de guiamento disposta na bancada 10 da máquina. A mesa 30 de preparação pode também estar configurada de modo a poder girar em torno de um eixo vertical, para poder 9 realizar da melhor maneira possível o posicionamento das peças a maquinar ou das paletes de peças a maquinar. Em vez da mesa 30 de preparação pode também estar previsto um outro posto de transferência exterior à máquina ferramenta, como por exemplo o posto de transferência de um dispositivo de alimentação de peças a maquinar ou de paletes ou então o posto de transferência de um carregador de paletes exterior. Nesta configuração pode estar prevista adicionalmente a mesa 30 de preparação.
Sempre que em vez da mesa giratória 22 de peças a maquinar, tal como representada, estiver prevista uma mesa de fixação de peças a maquinar que se desloca ao longo de um eixo vertical, pode prescindir-se do movimento vertical do fuso 17 porta-ferramentas .
No segundo exemplo de realização, representado nas figuras 3 e 4, componentes ou conjuntos iguais ou equivalentes são identificados pelos mesmos índices de referência, não sendo descritos mais uma vez em pormenor. A diferença em relação ao primeiro exemplo de realização reside no facto de o dispositivo 27 de mudança de peças a maquinar já não estar montado sobre a bancada 10 da máquina, mas possuir uma armação 35 de base própria e estar posicionado directamente junto da máquina ferramenta sob a forma de um equipamento separado.
Também no terceiro exemplo de realização representado na figura 5 componentes ou conjuntos iguais ou equivalentes são novamente identificados pelos mesmos índices de referência, não sendo descritos mais uma vez. Diferindo dos exemplos de realização até agora apresentados, o duplo órgão 26 de preensão não efectua um movimento ao longo de um elemento de guia que forma um dispositivo 29 de translação, tendo em vez disso um 10 dispositivo 36 de translação modificado a configuração de um mecanismo de avanço telescópico que permite mover o duplo órgão de preensão. Contrariamente ao que acontece com os dispositivos 29 de translação de acordo com os dois primeiros exemplos de realização, este mecanismo de avanço telescópico pode, durante o movimento giratório do duplo órgão 26 de preensão, acompanhar esse movimento.
No terceiro exemplo de realização o dispositivo 37 de mudança de peças a maquinar de acordo com o segundo exemplo de realização, que foi modificado da maneira descrita, tem a configuração de um equipamento separado. Também este dispositivo 37 de mudança de peças a maquinar pode no entanto ser montado na bancada 10 da máquina de acordo com o primeiro exemplo de realização.
Em todos os exemplos de realização a bancada 10 da máquina tem na zona situada abaixo da área 20 de maquinação uma configuração cónica que converge para o lado de baixo, de modo que é formado um escorrega de aparas que vai dar a um dispositivo 38 de escoamento de aparas, que pode por exemplo ter a configuração de uma cinta transportadora. De uma maneira que não se consegue reconhecer nos desenhos torna-se possível que também adequadas superfícies inclinadas se estendam a partir das paredes laterais até ao dispositivo 38 de escoamento de aparas.
Um operador que opera ou observa a máquina a partir do lado frontal, frente à zona 20 de maquinação, não necessita de abandonar o seu posto durante a mudança da peça a maquinar ou da 11 palete, uma vez que o dispositivo 27 ou 37 de mudança de peças a maquinar procede à alimentação de peças a maquinar a partir da parte da retaguarda da máquina.
Lisboa, 3 de Outubro de 2007 12

Claims (8)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Máquina ferramenta com um dispositivo (27; 37) de mudança de peças a maquinar destinado ao deslocamento de peças a maquinar e/ou de paletes (31, 32) de peças entre pelo menos um posto (30) de transferência situado exteriormente à máquina ferramenta e uma mesa (22) de fixação de peças a maquinar da máquina ferramenta, mesa essa que não executa um movimento de translação na horizontal, possuindo o dispositivo (27; 37) de mudança de peças a maquinar um elemento (26) de fixação de deslocamento linear para as peças a maquinar e/ou para as paletes de peças, elemento esse que pode rodar em torno de um eixo vertical e num plano perpendicular a esse eixo, e com um fuso (17) porta-ferramentas fixado num carro (15, 16) que pode ser movido por motor ao longo de pelo menos ambas as direcções horizontais, caracterizada por o carro (15, 16) ser guiado em duas paredes laterais (11, 12) paralelas entre si, à maneira de uma máquina ferramenta com a configuração de uma máquina do tipo pórtico, paredes essas que delimitam lateralmente uma zona (20) de maquinação, e por o espaço compreendido entre as duas paredes laterais (11, 12) ser subdividido por uma parede transversal (19) e/ou por uma porta (34) que durante a maquinação da peça está fechada e que durante a operação de mudança da peça a maquinar está pelo menos parcialmente aberta, numa zona dianteira (20) de maquinação e numa zona traseira (21) de alimentação, estendendo-se o raio (25) de acção do elemento (26) de fixação provido de uma peça a maquinar ou de uma palete (31, 32) para peças pelo menos parcialmente até à zona (21) de alimentação. 1
  2. 2. Máquina ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o dispositivo (27; 37) de mudança de peças a maquinar estar provido de um dispositivo elevador (28) para o elemento (26) de fixação.
  3. 3. Máquina ferramenta de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada por o elemento (26) de fixação, para conseguir um deslocamento de translação do mesmo, estar assente sobre um barramento (29) de guia ou sobre um dispositivo (36) de avanço telescópico, sendo que durante um movimento giratório do elemento de fixação em torno do eixo vertical o dispositivo (36) de avanço telescópico, de um modo preferido, acompanha esse movimento.
  4. 4. Máquina ferramenta de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por o dispositivo (27; 37) de mudança de peças a maquinar estar posicionado junto da máquina ferramenta sob a forma de um equipamento separado ou então estar montado de modo a fazer parte integrante da máquina.
  5. 5. Máquina ferramenta de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por o elemento (26) de fixação ter a configuração de um órgão de preensão simples ou de um duplo órgão de preensão ou então possuir pelo menos um elemento de acoplamento para efectuar o acoplamento de peças a maquinar ou de paletes (31, 32) de peças.
  6. 6. Máquina ferramenta de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por a mesa (22) de fixação de peças a maquinar ter a configuração de uma mesa de fixação de peças a maquinar estacionária e de montagem fixa ou então a de uma 2 mesa de fixação de peças a maquinar giratória, cujos eixos (23) de movimento giratório estão de um modo preferido apoiados nas ou à face das duas paredes laterais (11, 12).
  7. 7. Máquina ferramenta de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por o posto (30) de transferência ter de um modo preferido a configuração de uma mesa de preparação giratória ou a de uma estação de transferência de um dispositivo de alimentação de peças a maquinar ou ainda a de um carregador exterior de peças a maquinar ou de paletes.
  8. 8. Máquina ferramenta de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por o carro (15, 16) do fuso (17) porta-ferramentas apresentar também um accionamento para o movimento vertical. Lisboa, 3 de Outubro de 2007 3
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