ES2199350T3 - Procedimiento para hacer funcionar una maquina herramienta. - Google Patents
Procedimiento para hacer funcionar una maquina herramienta.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO PARA CONTROLAR UNA MAQUINA HERRAMIENTA (1), COMPUESTA DE UN DISPOSITIVO (3) ACCIONADO MEDIANTE UN DISPOSITIVO DE EMBOLO (10) DESPLAZADO POR UN MEDIO. EL DISPOSITIVO DE EMBOLO (10) EJECUTA UNA CARRERA (15) LIMITADA POR TOPES TERMINALES Y ESTA ACOPLADO A UN ELEMENTO DE SALIDA (13) QUE TRASMITE LA CARRERA (15) AL DISPOSITIVO A ACCIONAR (3). EN EL NUEVO PROCEDIMIENTO, UN MEDIO DE ACCIONAMIENTO SE APLICA EN UNA PRIMERA CARA DEL DISPOSITIVO DE EMBOLO (10) HASTA QUE EL DISPOSITIVO (3) HA ALCANZADO UNA PRIMERA POSICION DE INVERSION. DESPUES, EL MEDIO DE ACCIONAMIENTO SE APLICA EN UNA CARA QUE ACTUA EN DIRECCION CONTRARIA A LA PRIMERA HASTA QUE EL DISPOSITIVO (3) OCUPA UNA SEGUNDA POSICION DE INVERSION. ACTO SEGUIDO, EL MEDIO DE ACCIONAMIENTO ACTUA DE NUEVO EN LA PRIMERA CARA PARA DESPLAZAR EL DISPOSITIVO (3) A UNA DE LAS POSICIONES FINALES.
Description
Procedimiento para hacer funcionar una máquina
herramienta.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para hacer funcionar o controlar una máquina
herramienta, que presenta un dispositivo, que es accionado por un
dispositivo de émbolo impulsado por un fluido, que realiza una
carrera entre dos posiciones finales limitada por topes finales, y
con un elemento de salida para la transmisión de la carrera al
dispositivo a accionar.
Tales dispositivos existen en todas las máquinas
herramienta modernas y forman parte de ellos, por ejemplo, mesas de
trabajo configuradas como mesas giratorias o dispositivos de
cambio de herramientas.
En otras muchas máquinas herramienta se ha
dividido la mesa de piezas de trabajo en un lado de mecanizado así
como en un lado de alimentación, pudiéndose mecanizar en el lado
de mecanizado una primera pieza de trabajo, mientras que en el lado
de alimentación se sujeta una segunda pieza a mecanizar. El lado de
mecanizado y el lado de alimentación están separados para ello
frecuentemente mediante una llamada mampara protectora de
salpicaduras, para proteger al operario de las virutas que salen
despedidas y de las salpicaduras del
refrigerante-lubricante.
El cabezal de las máquinas herramienta, así como
de la mesa de piezas de trabajo, llevan al cambio de la pieza de
trabajo un desplazamiento relativo, uno hacia el otro, en el que
el lado de mecanizado y el lado de alimentación se intercambian
entre sí.
Una posibilidad de realizar este cambio de
herramienta consiste en emplear la mesa giratoria citada al
principio. Tales mesas giratorias se emplean frecuentemente, si la
máquina herramienta montada en ella debe presentar un espacio lo más
reducido posible.
Para el cambio de la pieza de trabajo se gira la
mesa de trabajo mediante el accionamiento de giro alternativamente
en \pm 180º, posicionándose para ello la mesa de trabajo en sus
posiciones finales, por ejemplo, mediante un dentado Hirth. Si se
debe girar la mesa de trabajo, ésta se eleva primeramente del
dentado Hirth, antes que se desplace un dentado desde su posición
final a la otra, llegando una parte de la rueda dentada y a través
de ésta gira la mesa de trabajo a la posición final
correspondiente. Después del final de este movimiento de giro, se
baja la mesa de trabajo nuevamente al dentado Hirth, antes que una
cremallera se empuje desde su oposición final a la otra, con lo
cual una parte de la rueda dentada y a través de la mesa de la pieza
de trabajo, gira a la otra posición final correspondiente. Después
del final de este movimiento de giro, se baja la mesa de trabajo
nuevamente al dentado Hirth.
El accionamiento del desplazamiento para
trasladas la cremallera, trabaja generalmente con aire comprimido,
actuando en el dispositivo de émbolo los dos lados frontales de la
cremallera, como lados de empuje de un émbolo de empuje de
accionamiento doble. En el extremo de su correspondiente carrera,
marcha la cremallera con el lado frontal no impulsado con aire
comprimido contra un tope, de tal manera que la carrera está
limitada en las dos direcciones por topes.
La tendencia general en la industria de máquinas
herramienta es pretender no sólo el cambio herramienta en el menor
tiempo posible, sino también el cambio de pieza de trabajo, de tal
manera que el giro de la mesa de trabajo debe realizarse en el
tiempo más corto posible. Un giro muy rápido de la mesa de trabajo
significa, sin embargo, que la cremallera marcha con una elevada
velocidad contra los topes, de tal manera que pueden producirse
fuertes choques y vibraciones. Tales choques y vibraciones son
desventajosos en relación a la sujeción de la pieza de trabajo, ya
que debido a estas vibraciones puede producirse un desajuste de la
sujeción de la pieza de trabajo, de tal manera que se perjudique
la reproducibilidad del mecanizado.
Además, hay que tener en cuenta que la mesa de la
pieza de trabajo presenta con los dispositivos sujetos, una masa
muy grande, de tal manera que con una velocidad de giro
correspondiente en las posiciones finales de la cremallera se debe
destruir una energía de giro relativamente elevada. En la máquina
herramienta conocida se han previsto para ello amortiguadores, que
se extienden en los topes hacia el exterior, desde la cremallera, y
están dirigidos con sus émbolo hacia los lados frontales de la
cremallera. Debido a la energía de giro elevada a destruir, estos
amortiguadores están muy en voladizo, de tal manera que estos, en
conjunto, contribuyen a una gran anchura constructiva de la máquina
herramienta conocida.
En general, el empeño se dirige a construir tales
máquinas herramienta lo más pequeñas posibles, que permitan un
cambio de pieza de trabajo lo más rápido posible, sin efectos
secundarios sobre la precisión de trabajo de la máquina
herramienta.
Problemas similares se presentan también en los
dispositivos de cambio de herramientas citadas al principio.
También en este caso se debe proveer la carrera del dispositivo de
émbolo como accionamiento de la unidad
émbolo-cilindro prevista, así como el movimiento
que va acompañada de las piezas correspondientes del dispositivo
desplazado en el tiempo más corto posible. Un movimiento muy rápido
de esta clase significa, sin embargo, también que el émbolo marcha
con una alta velocidad contra los topes, de tal manera que pueden
producirse choques fuertes o vibraciones. Tales choques y
vibraciones son desventajosos también en consideración a la
precisión de trabajo de la máquina herramienta, ya que debido a
estas vibraciones pueden producirse desajustes, de tal manera que
se perjudique la reproducibilidad del mecanizado.
En general, con el funcionamiento de las unidades
émbolo-cilindro se tiene que encontrar siempre un
compromiso entre la velocidad de carrera conseguida del émbolo, así
como de las energías cinéticas resultantes, que se pueden destruir
mediante los topes finales y eventualmente los amortiguadores.
Especialmente se presentan problemas si el
dispositivo es un dispositivo de cambio de herramienta. Tales
dispositivos de cambio de herramienta se utilizan para que se pueda
pasar, en una máquina herramienta de esta clase las herramientas
utilizadas, entre una posición de almacenamiento a una posición de
trabajo en el husillo, permiten, por consiguiente, de forma
conocida un cambio de herramienta automático. Los dispositivos de
cambio de herramientas comprenden para ello, por ejemplo, guías en
paralelogramo u otras palancas articuladas, que se desplazan
mediante unidades de émbolo-cilindro. Para ello se
pueden utilizar diferentes herramientas, que son de distinto peso.
Por una parte, es conocido accionar los dispositivos de cambio de
herramienta con una velocidad estándar, dirigiéndose entonces la
velocidad de tal manera que también sea posible con las
herramientas más pesadas todavía una amortiguación suficiente de los
transcursos de desplazamiento. Esto significa, por otra parte, que
las herramientas más ligeras no se mueven tan rápidamente como
esto sería posible.
Por otra parte, se puede trabajar con dos
velocidades distintas, de tal manera que las herramientas más
ligeras se desplacen más rápidamente que las pesadas. Esto
significa, sin embargo, que mediante costosa programación u otro
reconocimiento de herramientas se cuide de que el dispositivo de
herramientas se activa con la velocidad ``correcta''.
Precisamente la velocidad de cambio de
herramienta determina, sin embargo, en gran manera la velocidad de
mecanizado de las máquinas herramientas, representando para ello
ya ventajas de tiempo mejoras en el rango de 1/10 segundos, cuyas
ventajas técnicas económicas son enormes.
En este contexto se conoce por la revista técnica
suiza ``technica'' 25/26/1980, págs. 2315-2318 un
émbolo doble, accionado por un medio que se desplaza hacia un lado
y otro a través de una válvula de 5/2 vías, formándose por la
ventilación controlada de la cámara de presión una presión de
frenado.
El documento DE 39 24 335 A1 da a conocer una
máquina herramienta con una mesa giratoria, que es girada a través
de un accionamiento hidráulico desde una primera posición a una
segunda posición. El accionamiento hidráulico acelera la mesa
giratoria desde la primera posición a una posición de cambio con
una fuerza esencialmente constante. Para alcanzar la posición de
cambio se aplica una fuerza opuesta de igual magnitud para frena
la mesa giratoria. Para ello se impulsa el accionamiento hidráulico
con la misma presión pero en sentido opuesto.
La aceleración tiene lugar mientras actúa la
fuerza opuesta, hasta que la mesa giratoria queda en reposo en su
segunda posición final, habiéndose previsto un tope contra el cual
marcha la mesa giratoria. Si se alcanza este tope se cambia a la
fuerza aceleradora, para mantener la mesa giratoria en esta
segunda posición.
El accionamiento hidráulico comprende en este
caso un motor de rotación, accionado hidráulicamente con un eje y
un piñón, que encaja con una rueda dentada en la mesa
giratoria.
Por el documento EP 0 654 608 A1 se conoce un
procedimiento para el mando del desplazamiento de un cilindro de
media presión, en el que un émbolo se acelera primeramente con
ayuda de un medio de presión en una dirección. En función del
tiempo, se puede activar entonces una contraventilación con lo cual
el émbolo, antes de alcanzar su posición final se frena. Una vez
transcurrido otro lapso de tiempo, se puede comprobar si el émbolo
ha alcanzado realmente su posición final prevista y si este no es el
caso, se desplaza el émbolo todavía más en la dirección deseada.
Alternativamente a esta segunda parte de desplazamiento conocido,
propone el documento EP 0 654 608 A1 durante el frenado del émbolo
determinar su velocidad y en función de ella interrumpir
eventualmente el proceso de frenado.
Por el documento DE 44 10 103 C1 se conoce un
accionamiento de tipo fluídico. Para conseguir un arranque suave del
émbolo hasta la posición final, se propone que el mando comprenda
un módulo de contraimpulso, que por lo menos mediante un sensor de
posicionamiento previo asignado a una dirección de movimiento,
origine un mando temporalmente ajustado. Durante el cambio, se
impulsa el émbolo con una contrapresión y frena. A continuación se
acciona el émbolo nuevamente en la dirección original, para
garantizar un apoyo seguro en la posición final.
Las dos aplicaciones últimamente citadas dejan
abierto el campo de aplicación del correspondientes émbolo
descrito. Una referencia concreta al problema descrito
anteriormente durante el accionamiento o mando de la máquina
herramienta no está comprendida.
Sin embargo, se ha demostrado que todas las
construcciones o procedimientos descritos hasta este punto para su
otro elemento presentan la desventaja de que durante el frenado
del dispositivo accionado, presentan fuertes vibraciones, que tienen
un efecto desventajosos sobre la precisión de trabajo de la
máquina herramienta o que las velocidades de carrera alcanzable
todavía no es suficiente, para conseguir, por ejemplo, un cambio
de herramienta o de pieza de trabajo rápido.
Por esta causa, el objeto de la presente
invención es proponer un procedimiento del tipo citado al
principio, con el cual sea posible un accionamiento todavía más
rápido del correspondientes dispositivo, de manera simple, sin que
la máquina herramienta dotada de este dispositivo se perjudique en
su precisión de mecanizado.
En el procedimiento citado al principio se
consigue este objetivo mediante las siguientes operaciones:
- a)
- un primer lado frontal del dispositivo de émbolo se impulsa con un medio de accionamiento, hasta que el dispositivo ha alcanzado una posición de conmutación,
- b)
- a continuación se impulsa el primer lado frontal. La segunda cara frontal que actúa contra el primer lado frontal y hasta que el dispositivo ha tomado una segunda posición de conmutación, desplazado el dispositivo de émbolo, pero con velocidad más lenta, y
- c)
- a continuación se impulsa nuevamente el primer lado frontal con un medio de accionamiento, para llevar el dispositivo en una de sus posiciones finales.
Determinándose la segunda posición de conmutación
dinámicamente, gracias a que, al alcanzar la primera posición de
conmutación, se espera un primer lapso de tiempo, antes que el
primer lado frontal se impulsa con el medio de accionamiento.
Y estando predeterminado el lapso de tiempo que
es de 10 a 15% del tiempo necesario para toda la carrera.
El objetivo que persigue la presente invención se
consiguen de esta manera plenamente.
El inventor de la presente solicitud ha
reconocido que, por una parte, mediante el freno activo a partir
de la primera posición de conmutación para la aceleración para
abandonar la primera posición final se puede emplear una presión más
elevada que la utilizada hasta ahora, puesto que la energía
cinética ya no se destruye sólo por el amortiguador y/o topes,
sino ya durante una sección del proceso de desplazamiento por una
contraventilación controlada.
Pero ahora el dispositivo no se frena hasta la
posición final, sino al alcanzar la segunda posición de
conmutación se acelera todavía otra vez. Con relación al frenado
controlado hasta la segunda posición, en este caso es ventajoso que
el dispositivo con una energía cinética admisible se desplace a la
segunda posición final, donde esta energía cinética se absorbe
entonces por amortiguadores y/o topes finales puros.
Mediante la elección de la posición de la primera
y segunda posición de conmutación se puede seleccionar ahora un
compromiso óptimo entre procedimiento rápido y choques pequeños.
Especialmente es posible ahora por el procedimiento según la
invención el dispositivo accionado en función de masa
correspondiente.
La segunda posición de conmutación se determina
en este caso dinámicamente, gracias a que al alcanzar la primera
posición de conmutación se espera un lapso de tiempo T1, antes que
se impulse el primer lado frontal con el medio de accionamiento.
En este caso es ventajoso que el procedimiento
por así decirlo, se adapte por sí mismo a estados de carga
diferentes. Si, por ejemplo, la mesa giratoria está cargada con
una pieza de trabajo pesada, es decir, en conjunto es más pesada,
gira, con igual fuerza de aceleración, más lentamente, con lo cual
también decrece antes su velocidad durante el frenado. Puede o
tiene por consiguiente, alejado de la segunda posición final, que
volver a acelerarse, para que se alcancen un tiempo de
desplazamiento lo más reducido posible.
Para ello se ha previsto que el primer lapso de
tiempo este predeterminado y preferentemente sea de un 10 al 15%
del tiempo total necesario de la carrera total.
En este caso es ventajoso que especialmente por
una combinación con una primera posición de conmutación
predeterminada puramente por el recorrido y de una segunda
posición de conmutación predeterminada por el tiempo, se prepare un
procedimiento muy simple, que se adapte a los estados de carga
distintos con el dispositivo accionado por así decirlo
dinámicamente. Según sea la masa del dispositivo accionado tiene
este concretamente al alcanzar la primera posición de conmutación
una velocidad diferente, recorriendo por el frenado a través de un
tiempo constante en función de valores correspondiente un recorrido
distinto. Esto significa, sin embargo, que la segunda posición de
conmutación con un dispositivo pesado, es decir, que se desplace más
lentamente, está más alejado de la posición final que con un
dispositivo que se desplace rápidamente. Con ello se dispone para
un dispositivo que se desplaza más lentamente todavía una lapso de
tiempo y recorrido mayor para la segunda aceleración a la posición
final, que con un dispositivo más ligero. Es fácil reconocer que
especialmente mediante este ejemplo de realización se dispone de
un procedimiento simple y adaptativo que, por una parte, cuida de
un desplazamiento rápido y, por otra, de unas vibraciones
pequeñas.
Para ello es preferente si la primera posición de
conmutación se encuentre entre el 50 y el 75%, preferentemente
cerca de 2/3 de la carrera.
El inventor de la presente solicitud ha
reconocido que, especialmente en caso de mesas giratorios, esta
determinación de la primera y o segunda posición de conmutación no
llevan a muchos estados de carga distintos a un compromiso óptimo
entre velocidad y vibraciones. En este caso es ventajoso que en
las dos posiciones de conmutación se puedan fijar en cuanto al
recorrido, de tal manera que es posible un mando muy simple.
Alternativamente, se ha preferido que también la
primera posición de conmutación se calcule dinámicamente aparte
del tiempo, que el dispositivo necesita para alcanzar una posición
intermedia entre la posición final inicial y la primera posición de
conmutación, encontrándose la posición intermedia preferentemente
entre 40 y 60%, más preferentemente en un 55%, aproximadamente de
la carrera.
En este caso, es ventajoso que un dispositivo que
se mueve más lentamente porque es más pesado ya durante en el
primer paso del procedimiento, se acelere durante más tiempo en
dirección a la otra posición final. Si, por ejemplo, la mesa
giratoria gira más lentamente debido a su elevada masa, por
ejemplo, se deben superar también más fuerzas de rozamiento, en
este caso también se puede frenar más tarde. Mediante esta medida
resulta, por consiguiente, una mejor adaptación a los diferentes
estados de carga en el dispositivo a accionar.
Otras ventajas resultan de la descripción y del
dibujo adjunto.
Se entiende que las características anteriormente
citadas y que se explicarán a continuación, no sólo se pueden
emplear en la combinación indicada correspondiente, sino también
en otras combinaciones o por sí solas, sin abandonar el marco de la
presente invención.
Ejemplos de realización de la presente invención
se han representado en el dibujo adjunto y se describirán con
mayor detalle en la siguiente descripción. En el dibujo
muestra:
La figura 1, un detalle esquemático de una
máquina herramienta adecuada para la realización del nuevo
procedimiento, que presenta un dispositivo de cambio de herramienta
accionado por un dispositivo de émbolo;
La figura 2, el dispositivo de émbolo de la
figura 1 en una representación esquemática y en sección
longitudinal;
Las figuras 3a y 3b, diagramas esquemáticos, que
explican el procedimiento según la invención; y
La figura 4, en una representación como la de la
figura 2, un segundo ejemplo de realización del dispositivo de
émbolo.
En la figura 1, se designa con 1 una máquina
herramienta indicada sólo esquemáticamente y en detalle, que
comprende un cabezal 2, indicado esquemáticamente. Junto al cabezal
2 se ha dispuesto un dispositivo 3 en sí conocido para el cambio de
la herramienta, cuyo brazo superior 4, está fijado desplazable en
altura en la máquina herramienta 1 en una manera no representada.
El dispositivo 3 presenta un brazo inferior 5, que está articulado
en una articulación giratoria 6 pivotante en el brazo superior 4.
El brazo inferior 5 termina en una pinza 9 que lleva una herramienta
8, que se puede colocar en un cono de gran conicidad de un
portaherramientas en un alojamiento para herramienta 9 en el
cabezal 2.
Entre el brazo superior 4 y el brazo inferior 5,
se ha dispuesto un dispositivo de émbolo 10, que se utiliza para
el accionamiento del dispositivo 3. El dispositivo de émbolo 10
comprende un émbolo 12 de doble efecto impulsado por un fluido
guiado en una carcasa 11, que está unido mediante un elemento de
toma de fuerza o de salida 13 con el brazo inferior 5. La carcasa
11, propiamente dicha, está unida con el brazo superior 4.
En función de la admisión de fluido de impulsión,
el émbolo 12 efectúa una carrera indicada con 15, mediante la cual
el brazo inferior 5 gira, acercándose o alejándose del brazo
superior 4. Para evitar colisiones con el cabezal 2, también puede
girar el brazo superior 4 de forma adecuada. Por otra parte
también es posible, emplear una suspensión en paralelogramo
conocida, mediante la cual la pinza 7 se desplaza automáticamente
fuera de la zona del cabezal 2, cuando se acciona el dispositivo de
émbolo 10.
En la figura 2 se ha representado el dispositivo
de émbolo 10 esquemáticamente y en sección. Allí, se muestra
primeramente sólo dos topes finales 16, 17, mediante los cuales la
carrera 15 del émbolo 12 se detiene en sus posiciones finales.
Entre el émbolo 12 y el tope final 17, se ha
configurado una primera cámara de presión 18, mientras que entre el
émbolo 12 y el tope final 16 existe una segunda cámara de presión
19. El émbolo 12 señala con sus lados frontales opuestos 21 y 22
hacia las cámaras de presión 19 y 18 respectivamente, cuyo volumen
se modifica correspondientemente al desplazarse del émbolo 12.
Una entrada y salida 23 conducen a la cámara de
presión 19, mientras que una entrada y salida 24 conduce a la
cámara de presión 18. Las entradas y salidas 23, 24 están unidas
mediante conductos de fluido 25, 26 con una válvula de varias vías
27 representada esquemáticamente, a través de la cual los
conductos de fluido 25, 26 se pueden unir de forma alternativa y
opcionalmente con una fuente de fluido 28 o una válvula 29.
En la posición de maniobra mostrada en la figura
2 de la válvula de varias vías, la fuente de fluido 28 alimenta, a
través del conducto de fluido 25, fluido de impulsión a través de
una entrada y salidas 23 a la cámara de presión 19, donde el lado
frontal 21 del émbolo 12 está impulsado con el fluido de impulsión.
Mediante esta impulsión se desplaza el émbolo 12, en la figura 2,
hacia la izquierda, con lo cual el volumen de la cámara de presión
izquierda 18 se reduce paulatinamente.
Puesto que también la cámara de presión 18, desde
una carrera anterior del émbolo 12 está llena hacia la derecha con
fluido de impulsión, este fluido de impulsión se evacua ahora a
través de una entrada y salida 24, así como del conducto de fluido
conectado a continuación 26 a través del dispositivo de
comunicación 27 de la válvula 29.
Mediante las figuras 3a y 3b se debe describir
ahora el nuevo procedimiento, que se emplea para permitir al
dispositivo 3 de la figura 1, por una parte, una carrera muy rápida
15, pero, por otra parte, evitar que con el choque del émbolo 12 en
los topes finales 16, 17 se presenten fuertes vibraciones. La
figura 3a muestra para ello la curva de la velocidad v a lo largo
del recorrido s y la figura 3b la curva del camino recorrido s
durante el tiempo t.
Se supone que el émbolo 12 de la figura 2 se
encuentra completamente a la derecha, apoyándose con su lado
frontal 21 en el tope final 16. Estas posiciones se han designado
en las figuras 3a y 3b con posición final E1.
La válvula de varias vías 27 se conecta ahora de
tal manera que, como se puede apreciar en la figura 2, que al medio
de accionamiento presiona en el lado frontal 21 y acelera el émbolo
12, en la figura 2, hacia la izquierda. La velocidad v (figura 3a),
así como el camino recorrido (s) a partir de la posición final E1
se incrementa lineal o exponencialmente, ya que el émbolo 12 es
acelerado.
Si el émbolo 12 ha alcanzado una primera posición
de cambio U1, que se encuentra aproximadamente a 2/3 de la carrera
total 15, se conmuta la válvula de varias vías 17, de tal manera
que ahora el lado frontal 22 que actúa de manera opuesta el lado 21,
se presuriza con el fluido de impresión, mientras que la cámara de
presión 19 del lado frontal 21 expulsa el aire a través de la
válvula 29. En la cámara de presión 18, se forma ahora una
contrapresión, que frena bruscamente el émbolo 12, su velocidad, por
consiguiente, decrece fuertemente, como se puede apreciar en la
figura 3a. No obstante, se continúa desplazando el émbolo 12 en la
dirección hacia su segunda posición final E2, en la que el lado
frontal 22 estará en contacto con el tope final 17. Esto se
muestran en la figura 3b, donde se puede reconocer que el émbolo
12 continúa desplazándose, pero con velocidad cada vez más
lenta.
Si ahora se ha alcanzado la posición de
conmutación U2, se conecta la válvula de varias vías 27 nuevamente
a la posición mostrada en la figura 2, de tal manera que el lado
frontal 21 se presuriza nuevamente con el fluido de impulsión y el
émbolo 12 se acelera hacia la izquierda. De acuerdo con ello, se
incrementa la velocidad v del émbolo 12, lo que se puede ver en la
figura 3a. También el camino recorrido s crece nuevamente de forma
exponencial hasta la posición final E2, donde el lado frontal 22 se
apoya con el tope final 17 y con ello detiene el émbolo 12.
La ventaja de la nueva conmutación de la válvula
de varias vías 27 a la segunda posición de conmutación U2 se puede
ver en la figura 3b, donde se ha indicado a trazos el recorrido
que tomaría el émbolo 12, si no cambiara en U2 nuevamente a
aceleración en la dirección a E2. De acuerdo con ello, se ha
mostrado la figura 3a la curva de la velocidad v para el caso que
en U2 la válvula de varias vías 27 no conmutara.
Se puede reconocer que la posición final E2 se
alcanzaría claramente más tarde, si se renunciase a esta nueva
conmutación según la invención de la válvula de varias vías 27.
Debido al frenado controlado en la zona de
desplazamiento entre U1 y U2 se puede ahora accionar el émbolo 12
desde E1 con una aceleración claramente más elevada en dirección a
E2 de lo que sería posible sin la conmutación según la invención en
las posiciones de cambio U1 y especialmente U2. De este modo, por
una parte, transcurre la carrera 15 claramente más rápida,
mientras que, por otra, no obstante se proporciona un frenado
suave en la zona de los topes finales 16, 17. La velocidad restante,
que tiene el émbolo 12 al alcanzar la posición E2, o la energía
cinética del dispositivo 3, se destruyen a través del tope final
17, sin que se produzcan vibraciones demasiado fuertes.
Alternativamente, se pueden configurar los topes finales 16, 17, por
supuesto, también como amortiguadores, que absorban la energía
cinética.
La posición de conmutación U2 se define en este
caso dinámicamente gracias a que al alcanzar la posición de
conmutación U1 para un determinado período de tiempo T1, que en
este caso debe ser del 10 al 15% de tiempo T_{ges} necesario para
la carrera total, se impulsa el lado frontal 22 con el medio de
accionamiento. Esto significa que la posición de conmutación U2 en
función de la velocidad, que el émbolo 12 tiene al alcanzar la
posición de conmutación U1, se añade más o menos extensamente al
tope final E2. Cuanto más lento se desplace el émbolo 12 para
alcanzar la posición de cambio U1, tanto más se mueve la posición
de cambio U2 de la posición final E2, de tal manera que queda más
recorrido y tiempo, para acelerar el émbolo 12 desde la posición de
cambio U2 a la posición final E2.
Finalmente, es también posible, definir
dinámicamente la posición de conmutación U1, para lo cual, al
alcanzar una posición intermedia Z, el tiempo T_{z} transcurrido
hasta allí o la velocidad actual v_{z}, se emplea para determinar
la posición exacta de la posición de conmutación U1. Cuanto mayor
sea T_{z} o menor v_{z}, tanto más se puede desplazar la
posición de conmutación U1 hacia la posición final E2.
En la figura 4 se muestre finalmente todavía otro
ejemplo de realización para el dispositivo 3, así como el
dispositivo de émbolo 10 de la figura 1 ó 2.
Según la figura 4, el dispositivo 3 es una mesa
giratoria con un dentado 31, que trabaja conjuntamente con un
dentado 32, que está formado en el émbolo 12, que en este caso es
una cremallera 33. Mediante el desplazamiento de la cremallera 33 a
lo largo de la carrera 15, gira la mesa giratoria 33 alrededor del
eje de giro 35 hacia un lado y otro, como se indica mediante la
flecha 36.
El dispositivo de émbolo 10 presenta nuevamente
dos lados frontales 21, 22 opuestos, dos cámaras de presión 18, 19
así como dos topes finales 16, 17. Además, se ha previsto
nuevamente una válvula de varias vías 27, pero que ahora, sin
embargo, existen dos válvulas 38, 39, para vaciar las cámaras de
presión 18 o 19 separadamente.
Si la máquina herramienta representada
esquemáticamente en la figura 3 y designada asimismo con 1 se
acciona como se ha descrito mediante las figuras 3a y 3b para el
dispositivo 3 de la figura 1, entonces se encuentra la primera
posición de cambio ventajosamente a 120º del giro de la mesa
giratoria 30, mientras que el primer lapso de tiempo T1 es del 12%
de T_{ges}. Se ha constatado que para las mesas de giro usuales
de máquinas herramienta estas dos especificaciones permiten, por
una parte, un giro muy rápido de aproximadamente 1,5 s y, por
otra, una amortiguación prácticamente sin choques en las
posiciones finales E1 y E2.
Para absorber la energía cinética en las
posiciones finales E1 y E2, la cremallera 33 según la figura 4
presenta todavía otros dos amortiguadores 41, 42, que establecen
contacto con los topes finales 16, 17 y se hunden en la cremallera
33.
El nuevo procedimiento trabaja en grandes zonas
independientemente del peso, que se carga sobre la mesa giratoria
30. Porque concretamente, la segunda posición de comunicación U2
siempre está determinada por un período de tiempo predeterminado
para la contraexpulsión controlada del aire, se desplaza esta
posición, según sea la velocidad de la mesa giratoria 30 al
alcanzar la posición de conmutación 1 alejándose o acercándose a la
posición final E2.
Claims (4)
1. Procedimiento para hacer funcionar o controlar
una máquina herramienta (1), que presenta un dispositivo (3), que
es accionado por un dispositivo de émbolo (10) impulsado por un
fluido, que realiza una carrera entre dos posiciones finales (E1,
E2) limitada (15) por topes finales (16, 17), y con un elemento de
salida (13) para la transmisión de la carrera (15) al dispositivo
a accionar (3), con los pasos:
- a)
- Un primer lado frontal (21) del dispositivo de émbolo (10) se presuriza hasta tal punto con un medio de impulsión, hasta que el dispositivo (3) ha alcanzado una posición de conmutación (U1),
- b)
- a continuación se presuriza hasta tal punto al segundo lado frontal (22) opuesta al primer lado frontal y (21) hasta que el dispositivo (3) ha tomado unas segunda posición de conmutación (U2), desplazándose el dispositivo de émbolo (10) pero con velocidad cada vez más lenta, y
- c)
- continuación se presuriza nuevamente el primer lado frontal (21) con un fluido de impulsión, para llevar el dispositivo (3) a una de sus posiciones finales (E1, E2), determinadas en la segunda posición de conmutación (U2) dinámicamente, gracias a que al alcanzar la primera posición de conmutación (U1) se espera un primer lapso de tiempo (T1), antes de que el primer lado frontal (21) se presuriza con el fluido de impulsión, y
estando predeterminado el primer lapso de tiempo
(T_{1}) y es de 10 a 15% del tiempo necesario (T_{ges}) para
toda la carrera (15).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la primera posición de conmutación (U1)
se encuentra entre el 50 y 75%, preferentemente en unos 2/3 de la
carrera (15).
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la primera posición de conmutación (U1)
se calcula dinámicamente a partir del tiempo (t) que necesita el
dispositivo (13), para alcanzar una posición intermedia (Z) entre la
posición final inicial (E2, E1) y la primera posición de
conmutación (U1).
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque la posición intermedia (Z) se encuentra
entre el 40 y 60%, preferentemente con un 55% de la carrera
(15).
Applications Claiming Priority (2)
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