ES2203371T3 - Metodo y aparato para formar una parte tratada de una pieza de trabajo. - Google Patents
Metodo y aparato para formar una parte tratada de una pieza de trabajo.Info
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Abstract
Un método para conformar o dar forma a una parte tratada o procesada de una pieza en proceso de trabajo que ha de ser tratada de modo que tenga un diámetro diferente de una parte sin tratar (4a, UP) de la pieza (4), caracterizado por soportar la pieza (4) de modo que un eje central pretendido (Xe) de la parte que ha de ser tratada (4b, 4c) esté alineado con uno de una pluralidad de ejes objetivos de conformado (Xen), estando prevista la pluralidad de ejes objetivos de conformado (Xen) sobre la base de una pluralidad de partes tratadas objetivo (4b1, ...4b6, 4c1...4c6) de la pieza (4) cambiada a partir de la parte sin tratar (4a, UP) a una parte tratada objetivo final (4d, PP) de la pieza (4) en proceso de trabajo; moldear la parte que se ha de tratar mediante un proceso de repulsado o entallado de modo que el eje central real (Xe1...Xe6) de la parte que se ha de tratar sea hecho coincidir con cada eje objetivo de conformado (Xen) de la pluralidad de ejes objetivo de conformado, y cambiar simultáneamente el diámetro (Dn) de la parte que se ha de tratar; por lo que el eje central (Xpp) de la parte tratada objetivo final (PP) quede oblicuo con respecto a un eje central (Xt) de la parte sin tratar (UP).
Description
Método y aparato para formar una parte tratada de
una pieza de trabajo.
El presente invento se refiere a un método para
conformar o dar forma a una parte de una pieza en proceso de
trabajo, tal como un cilindro o envolvente, y a un aparato para
ello, especialmente al método y aparato para conformar la parte de
la pieza repulsándola para conformar una parte de diámetro cambiado
de la pieza, tal como una parte de diámetro reducido del
cilindro.
Como método para conformar una parte de diámetro
cambiado de un miembro cilíndrico (en lo que sigue, simplemente
denominado como un cilindro), la Publicación Japonesa dejada abierta
como Modelo de Utilidad nº 61-110823 describe un
método para conformar o dar forma a una parte de cono y una parte de
cuerpo aumentando o reduciendo un diámetro del cilindro para
producir un receptáculo o alojamiento para contener un catalizador,
y reducir un diámetro de una parte de extremidad abierta del
receptáculo excepto para la parte de cuerpo del mismo, mediante un
proceso de repulsado o entallado, para conformar la otra parte de
cono y un conducto conectado a él en un cuerpo. En la Publicación de
Patente Japonesa dejada abierta nº 3-226326, se ha
descrito un método para prensar un miembro tubular
longitudinalmente mediante una matriz de prensado para conformarlo a
una forma aproximadamente cónica, haciendo entonces girar el miembro
tubular y apretando un rodillo de repulsado sobre la superficie
exterior de la parte conformada en la forma cónica para realizar el
proceso de repulsado, para conformar con ello una parte de abertura
de un receptáculo de presión o similar.
Mientras tanto, con respecto a una envolvente
exterior de un convertidor catalítico o un silenciador de escape de
un vehículo automóvil, se ha solicitado producirlo fácilmente, y
montarlo fácilmente en el vehículo, y se desea producirlo de una
pieza a partir de un tubo metálico. En esta situación, se ha deseado
conformar la parte de diámetro reducido a la que se ha de conformar
en la parte de extremidad de la parte tubular, en una forma inusual,
tal como la que tiene un eje desplazado o un eje oblicuo inclinado
con relación a un eje central del cilindro. De acuerdo con los
métodos anteriores para conformar el cilindro o envolvente mediante
el proceso de repulsado, sin embargo, la parte de diámetro reducido
era formada para ser coaxial con el cuerpo principal del cilindro. A
fin de producir el cilindro, cuyo cuerpo principal no es coaxial con
la parte reducida, por ello, la parte de cono (parte de diámetro
reducido) como se ha mostrado en el lado derecho en la fig. 1 de la
anterior Publicación nº 61-110823 se conformó
mediante el trabajo de prensa, y a continuación la parte de cono fue
conectada al cuerpo de envolvente soldándola o por un procedimiento
similar. De acuerdo con esos métodos, sin embargo, no puede
esperarse que el cilindro producido sea lo bastante resistente o
robusto, comparando con el de la construcción integral o de una
pieza. Además, se necesita el proceso de conexión, diferente del
proceso de conformado, de modo que es difícil producir el cilindro
por esos métodos. Como resultado, el coste de fabricación del
cilindro aumentará, comparando con el cilindro del tipo coaxial
formado por el proceso de repulsado.
Un método y aparato que comprende las
características resumidas en el preámbulo de las reivindicaciones 1ª
y 11ª están descritos en el documento
JP-A-62167958.
Consiguientemente, es un objeto del presente
invento crear un método para conformar o dar forma a una parte de
diámetro cambiado de una pieza en proceso de trabajo tal como un
miembro cilíndrico, fácil y apropiadamente mediante un proceso de
repulsado.
Es otro objeto del presente invento crear un
aparato para conformar una parte de diámetro cambiado de una pieza
tal como un miembro cilíndrico, fácil y apropiadamente mediante un
proceso de repulsado.
De acuerdo con el invento estos objetos se
consiguen mediante el método de la reivindicación 1ª y el aparato de
la reivindicación 11ª. Realizaciones particulares del invento están
descritas en las reivindicaciones dependientes.
El objeto antes establecido y la siguiente
descripción resultarán fácilmente evidentes con referencia a los
dibujos adjuntos, en los que los números de referencia similares
indican elementos similares, y en los que:
La fig. 1 es un diagrama de bloques esquemático
que ilustra un aparato de repulsado o entallado de acuerdo con una
realización del presente invento.
La fig. 2 es una vista lateral de un aparato de
repulsado con una parte del mismo seccionada de acuerdo con una
realización del presente invento.
La fig. 3 es una vista en planta de un aparato de
repulsado con una parte del mismo seccionada de acuerdo con una
realización del presente invento.
La fig. 4 es una vista frontal que muestra una
sección de placa de leva y miembros de soporte de acuerdo con una
realización del presente invento.
La fig. 5 es una vista esquemática de un cilindro
que muestra un ejemplo de reducción de un diámetro de un cilindro
alrededor de un eje objetivo de conformado mediante un aparato de
repulsado de acuerdo con una realización del presente invento.
La fig. 6 es una vista frontal de un cilindro que
muestra una parte de extremidad del mismo en cada proceso, con un
diámetro del mismo reducido alrededor de un eje objetivo de
conformado mediante un aparato de repulsado de acuerdo con una
realización del presente invento.
La fig. 7 es una vista frontal de un cilindro que
muestra una parte de extremidad del mismo en cada proceso, con un
diámetro del mismo reducido alrededor de un eje objetivo de
conformado mediante un aparato de repulsado de acuerdo con una
realización del presente invento.
La fig. 8 es una vista frontal de un cilindro que
muestra una parte de extremidad del mismo en cada proceso, con un
diámetro del mismo reducido alrededor de un eje objetivo de
conformado mediante un aparato de repulsado de acuerdo con una
realización del presente invento.
La fig. 9 es una vista frontal de un cilindro que
muestra una parte de extremidad del mismo en cada proceso, con un
diámetro del mismo reducido alrededor de un eje objetivo de
conformado mediante un aparato de repulsado de acuerdo con una
realización del presente invento.
La fig. 10 es una vista lateral de un cilindro
que muestra una parte de extremidad del mismo formada de acuerdo con
el proceso realizado en la fig. 7.
La fig. 11 es una vista lateral de un cilindro
que muestra una parte de extremidad del mismo formada de acuerdo con
el proceso realizado en la fig. 9.
La fig. 12 es un diagrama de flujo que muestra el
funcionamiento de un aparato de repulsado de acuerdo con una
realización del presente invento.
La fig. 13 es un diagrama de flujo que muestra el
funcionamiento de un aparato de repulsado de acuerdo con una
realización del presente invento.
La fig. 14 es un diagrama de flujo que muestra un
proceso de conformado de acuerdo con una realización del presente
invento.
La fig. 15 es una vista en planta de un aparato
de repulsado con una parte del mismo seccionada de acuerdo con otra
realización del presente invento.
La fig. 16 es una vista en planta de un aparato
de repulsado con una parte del mismo seccionada de acuerdo con otra
realización del presente invento.
La fig. 17 es una vista en planta de un aparato
de repulsado con una parte del mismo seccionada de acuerdo con otra
realización del presente invento.
La fig. 18 es una vista en planta de un aparato
de repulsado con una parte del mismo seccionada de acuerdo con otra
realización del presente invento.
La fig. 19 es una vista en planta de un aparato
de repulsado con una parte del mismo seccionada de acuerdo con otra
realización del presente invento.
La fig. 20 es una vista en planta de un aparato
de repulsado con una parte del mismo seccionada de acuerdo con otra
realización del presente invento.
La fig. 21 es una vista frontal de un dispositivo
portaherramientas de acuerdo con otra realización del presente
invento.
La fig. 22 es una vista en planta de un aparato
de repulsado con una parte del mismo seccionada de acuerdo con otra
realización del presente invento.
La fig. 23 es una vista en planta de un aparato
de repulsado con una parte del mismo seccionada de acuerdo con otra
realización del presente invento.
La fig. 24 es una vista en planta de un aparato
de repulsado con una parte del mismo seccionada de acuerdo con una
realización del presente invento.
La fig. 25 es una vista en planta de un cilindro
que tiene una parte de diámetro cambiado con un eje central oblicuo
con relación a un eje central de una parte sin procesar o
tratar.
La fig. 26 es una vista frontal de un cilindro
que tiene una parte de diámetro cambiado con un eje central oblicuo
con relación a un eje central de una parte sin procesar.
La fig. 27 es una vista lateral de un cilindro
que tiene una parte de diámetro cambiado con un eje central oblicuo
con relación a un eje central de una parte sin procesar; y
La fig. 28 ilustra un proceso de repulsado de
acuerdo con una realización ejemplar del presente invento.
Con referencia a las figs. 1 a 4, se ha ilustrado
esquemáticamente un aparato de repulsado o entallado de acuerdo con
una realización del presente invento, para producir productos
acabados, tales como una envolvente exterior (no mostrada) de un
silenciador de escape para un automóvil, un receptáculo o
alojamiento (no mostrado) de un convertidor catalítico, y distintos
receptáculos de presión. El cilindro que se ha de conformar de
acuerdo con la presente realización es fabricado de acero
inoxidable, aunque no está limitado a éste, y puede ser seleccionado
de entre otros cilindros metálicos. En las figs. 1 a 4, el aparato
de repulsado de acuerdo con la presente realización incluye un
primer mecanismo de accionamiento 1 y un segundo mecanismo de
accionamiento 2, estando ambos operativamente montados sobre una
base BS.
En el primer mecanismo de accionamiento 1, un eje
central Xt de un miembro cilíndrico 4 (es decir, un cilindro) es
empleado como un eje central objetivo Xe de conformado de una parte
de extremidad (es decir el eje central objetivo Xe de conformado del
cilindro 4 está alineado con el eje central Xt, debido a que están
en el mismo plano en la fig. 2), en paralelo con el cual hay
asegurados de modo fijo un par de carriles de guía 5 en el eje X a
un lado (lado derecho en la fig. 2) sobre la base BS. Un receptáculo
20 está previsto para poderse mover a lo largo de los carriles de
guía 5 en el eje X. El receptáculo 20 tiene una base o zócalo 7 de
bola que está asegurado bajo el receptáculo 20, y que está aplicado
con un árbol estriado 8. Este árbol 8 está montado sobre la base BS
en paralelo con los carriles de guía 5 en el eje X, que han de ser
hechos girar por un servomotor 9. Consiguientemente, cuando el árbol
estriado 8 es hecho girar por el servomotor 9, el receptáculo 20 es
movido a lo largo del eje X. Por otro lado, hay formado un lecho 1a
en el otro lado (lado izquierdo en la fig. 2) de la base BS.
Asegurado de modo fijo al lecho 1a hay un par de carriles de guía 10
en el eje Y, sobre el que un par de correderas 11 para soportar una
mesa deslizante 6 y un dispositivo de fijación 12 están montadas de
modo móvil, respectivamente. El dispositivo de fijación 12 incluye
una mordaza inferior 13 montada giratoriamente sobre la mesa 6, y
una mordaza superior 17 dispuesta por encima de la mordaza inferior
13, para sujetar o fijar el cilindro 4 entre la mordaza inferior 13
y la mordaza superior 17. La mesa 6 tiene una base o zócalo de bola
14 (como se ha mostrado en la fig. 3) asegurado bajo ella, que está
aplicado con un árbol estriado 15. Este árbol 15 está montado sobre
el lecho 1a en paralelo con los carriles de guía 10 en el eje Y,
para ser hecho girar mediante un servomotor 16. Cuando el árbol
estriado 15 es hecho girar por el motor 16, la mesa 6 y el
dispositivo de fijación 12 son movidos a lo largo del eje Y con
relación al receptáculo 20.
Por encima del dispositivo de fijación 17, un
accionador 18, que es activado por presión de aceite, por ejemplo,
esta dispuesto para soportar la mordaza superior 17 y accionarla
verticalmente. Cuando el cilindro 4 es ajustado sobre el dispositivo
de fijación 12 o retirado de él, la mordaza superior 17 es levantada
por el accionador 18 hacia arriba. Una cara de fijación de una
configuración semicilíndrica está formada en la superficie superior
de la mordaza inferior 13, y una cara de fijación de una
configuración semicilíndrica está formada en la superficie inferior
de la mordaza superior 17. Por ello, cuando el cilindro 4 es fijado
entre las caras de fijación, se tiene la seguridad de que no puede
ser hecho girar o movido. En el dispositivo de fijación 12, un tope
19 está dispuesto en el lado opuesto al receptáculo 20, para hacer
tope en una extremidad del cilindro 4. El tope 19 está asegurado a
la mordaza inferior 13, para que pueda ser movido junto con el
dispositivo de fijación 12. Si el tope 19 está conectado a la
mordaza inferior 13 para ser ajustable a lo largo del eje central Xt
del cilindro 4, el posicionamiento del cilindro 4 en su dirección
axial puede ser hecho apropiada y fácilmente. Consiguientemente,
cuando el cilindro 4 es ajustado sobre la cara de fijación de la
mordaza inferior 13, con la parte de extremidad del cilindro 4
haciendo tope en el tope 19, y luego la mordaza superior 17 es
accionada para moverse hacia abajo por medio del accionador 18, el
cilindro 4 es fijado en una posición predeterminada entre la mordaza
inferior 13 y la mordaza superior 17. En este receptáculo, el
cilindro 4 es posicionado de tal modo que su eje central Xt está
situado en el mismo plano que el plano en el que el eje central
longitudinal Xr de un árbol principal 21, que será descrito
posteriormente, está situado en paralelo con la base BS, es decir, a
la misma altura de la base BS que la altura del eje central Xr de la
base BS.
Un dispositivo para hacer girar tal como un motor
31 está empotrado en la mesa 6 en el lado izquierdo de la fig. 2, y
un árbol de salida 31a del motor 31 se extiende hacia arriba en la
fig. 1, o verticalmente a la base BS, para ser aplicado con la
mordaza inferior 13, que es hecha girar alrededor del árbol 31a. En
la superficie superior de la mesa 6, hay formada una garganta de
guía 32 que tiene una configuración circular con su centro situado
en el árbol 31a, y en la que está previsto un rodillo de guía 33. El
rodillo de guía 33 está montado giratoriamente en la mordaza
inferior 13, de modo que la mordaza inferior 13 es guiada por la
garganta 32 para ser hecha girar alrededor del árbol 31a.
Con respecto al segundo mecanismo de
accionamiento 2, el árbol principal 21 está posicionado en el mismo
plano que el plano, en el que el eje central Xt del cilindro 4 está
situado, y en el que es paralelo con la base BS. El árbol principal
21 está situado aproximadamente en el mismo eje que el eje central
objetivo Xe de conformado del cilindro para estar enfrentado al
cilindro 4, y montado sobre el receptáculo 20 mediante cojinetes
20a, 20b para ser hecho girar alrededor del eje central Xr. El árbol
principal 21 es un miembro cilíndrico hueco, en el que es recibido
un árbol de levas cilíndrico 23, y que está conectado a un mecanismo
50 de cambio de velocidad como de describirá más adelante. A través
de una parte hueca del árbol de levas 23, un vástago de conexión 41
de un mandril 40 es montado para ser móvil en la dirección axial del
árbol de levas 23. El mandril 40 está formado para ser ajustado o
fijado en la forma interior de la parte de extremidad abierta del
cilindro 4. El vástago de conexión 41 está conectado en su extremo a
un cilindro 42 para accionarlo en movimiento hacia atrás y hacia
delante, y el cilindro 42 es montado en la base BS mediante un
soporte o ménsula 1c. El árbol principal 21 está conectado mediante
un tren de engranajes 22a a una polea 22b, que está además conectada
a un dispositivo para hacer girar tal como un motor (no mostrado)
mediante una cinta (no mostrada), de modo que haga girar el árbol
principal 21. Un ala o faldón 24 está fijado a una extremidad del
árbol principal 21, de modo que el ala 24 es hecha girar alrededor
del eje central Xr, junto con el árbol principal 21, cuando el
último es hecho girar. El árbol de levas 23 está montado
giratoriamente sobre el ala 24. Una placa de levas 25 está fijada a
una parte de extremidad del árbol de levas 23, y es hecha girar
alrededor del eje central Xr junto con el árbol de levas 23. Como se
ha mostrado en la fig. 4, la placa de levas 25 está formada con tres
gargantas de guía espirales 25a, en las que hay dispuestas tres
espigas de guía 26, respectivamente, para ser movidas en una
dirección radial de acuerdo con la rotación de la placa de levas 25.
Las espigas de guía 26 están montadas en tres miembros de soporte
27, respectivamente, y el rodillo 28 está montado giratoriamente
sobre cada miembro de soporte 27, como se ha mostrado en las figs. 2
y 3. Cuando el árbol principal 21 es hecho girar, por ello, el
rodillo 28 es hecho girar alrededor del eje central Xr, y al mismo
tiempo los miembros de soporte 27 son movidos en una dirección
radial de acuerdo con la rotación de la placa de levas 25, de modo
que el rodillo 28 es movido acercándose y alejándose del eje central
Xr del cilindro 4.
El mecanismo 50 de cambio de velocidades
conectado al árbol de levas 23 es el que emplea un sistema de
accionamiento aplicado de modo flexible que incluye un par de
anillos exteriores 51, 52, que están aplicados con el árbol
principal 21 y el árbol de levas 23, respectivamente, y superficies
interiores del cual están formadas con engranajes del mismo número
de dientes. El sistema de accionamiento aplicado de modo flexible
incluye además una rueda de engranaje flexible 53, que está formada
con un número de dientes diferente que los engranajes de los anillos
exteriores 51, 52, e incluye una rueda 54 de formación de ondas, que
está prevista para soportar la rueda de engranaje 53 que ha de ser
hecha girar, y que está prevista para engranar con los engranajes de
los anillos exteriores 51, 52 en las dos posiciones enfrentadas
entre sí. La rueda 54 formadora de ondas es hecha girar mediante un
motor decelerador 55. Los anillos exteriores 51, 52 están montados
en engranajes de soporte 56, 57, respectivamente. Un engranaje de
accionamiento 58 engranado con el engranaje de soporte 56 está
montado sobre el árbol principal 21, y un engranaje conducido 59
engranado con el engranaje de soporte 57 está montado sobre el árbol
de levas 23. El sistema de accionamiento aplicado de modo flexible
es ya conocido como un Accionamiento Armónico (Marca Registrada de
Harmonic Drive Systems, Inc., http://www.hds.co.jp/hdss.htm)
por ejemplo, se omitirá la explicación de su principio. El sistema
en la presente realización proporciona un mecanismo diferencial que
causa una diferencia de velocidad relativa entre los anillos
exteriores 51 y 52 de acuerdo con la rotación del árbol principal
21. Consiguientemente, cuando el árbol principal 21 es hecho girar,
el árbol de levas 23 es hecho girar por la rotación diferencial
entre los anillos exteriores 51, 52, para hacer girar con ello la
placa de levas 25, de modo que cada miembro de soporte 27 y cada
rodillo 28 junto con él son movidos en una dirección radial
acercándose y alejándose del eje central Xr del árbol principal 21.
Puede haber previsto un sólo rodillo 28, pero es preferible prever
una pluralidad de rodillos, de modo que se reduzcan los impactos
intermitentes, y es ideal prever tres rodillos 28 como en la
presente realización. Cualquier carrera puede ser trazada por el
rodillo 28 mientras el rodillo 28 pueda ser movido en una dirección
radial. Como otra realización del dispositivo para accionar el
rodillo 28, puede emplearse un mecanismo de engranaje planetario (no
mostrado aquí), u otros dispositivos.
Los motores 9, 16, 31 o similares y el accionador
18 o similar están conectados eléctricamente a un controlador CT
como se ha mostrado en la fig. 1, desde el que se emiten señales de
control a los motores y accionadores para controlarlos
numéricamente. El controlador CT incluye un procesador central MP,
memoria ME, enlace de entrada IT y enlace de salida OT, que están
conectados entre sí mediante una barra de bajos, como se ha mostrado
en la fig. 1. El procesador central MP está destinado a ejecutar un
programa para el proceso de repulsado de acuerdo con la presente
realización, y la memoria ME está destinada a memorizar el programa
y memorizar temporalmente datos variables necesarios para ejecutar
el programa. Un dispositivo de entrada IP está conectado al enlace
de entrada IT a condiciones iniciales de entrada, condiciones
operativas o similares de los motores y accionadores en el
procesador central MP, por ejemplo, haciendo funcionar un teclado o
similar manualmente. Hay previstos varios detectores (no mostrados),
si fuera necesario, y las señales detectadas por esos detectores son
alimentadas al controlador CT, en el que las señales son
introducidas desde el enlace de entrada IT al procesador central MP
a través de circuitos amplificadores AD o similares. Las señales de
control son emitidas desde el enlace de salida OT y alimentadas a
los motores 9, 16, 31, 55 y al accionador 18 o similar, a través de
circuitos de accionamiento AC1 o similares. En vez de un controlador
CT, puede preverse un circuito de control para que cada dispositivo
realice un control individual predeterminado, respectivamente.
Con referencia a la fig. 5, se explicará a
continuación una realización del método para reducir el diámetro de
la parte de extremidad del cilindro mediante el aparato de repulsado
antes descrito. En la fig. 5, una gruesa línea continua indica una
configuración estimada de un cilindro acabado 4, es decir, una
configuración de su parte de extremidad objetivo de conformado
final, que incluye una parte de cuerpo 4a, y una parte de extremidad
cónica 4b y una parte de cuello 4c que constituye una parte de
diámetro reducido 4d. "Ct" indica un centro de rotación,
alrededor del cual es hecho girar el cilindro 4, y sobre el que está
situado el árbol 31a del dispositivo de fijación 12. "Ce"
indica un centro, desde el que comienza la operación de conformado a
la parte de extremidad del cilindro 4, y que se encuentra sobre el
eje central Xt del cilindro 4, junto con el centro de rotación Ct.
"S" indica el centro del objetivo de conformado final de la
parte de cuello 4c, y "R" indica el centro de la sección de
menor diámetro del objetivo final de conformado de la parte cónica
4b, y al mismo tiempo el centro de un plano que coincide con la
parte de cuello 4c. "L1" indica una distancia entre "S" y
"R" (abreviada como una distancia S-R) a lo
largo del eje X, "L2" indica una distancia
R-Ce
a lo largo del eje X, y "L3" indica una distancia Ce-Ct a lo largo del eje X. Un eje que incluye los centros "S" y "R" es un eje central objetivo de conformado Xec. Un ángulo oblicuo final de "\theta" está formado entre el eje central objetivo de conformado Xec y el eje central Xt del cilindro 4. Y, "Gr" indica una magnitud de desplazamiento final, que es una distancia entre el centro "R" y el eje central Xt del cilindro 4. Aunque el centro Ce en el que comienza el conformado se encuentra sobre el eje central objetivo de conformado Xec en la fig. 5, el eje central Xec no incluye necesariamente el centro Ce, de modo que el centro Ce estará separado del eje central Xec cuando el ángulo oblicuo final \theta sea ajustado para ser mayor que el mostrado en la fig. 5.
a lo largo del eje X, y "L3" indica una distancia Ce-Ct a lo largo del eje X. Un eje que incluye los centros "S" y "R" es un eje central objetivo de conformado Xec. Un ángulo oblicuo final de "\theta" está formado entre el eje central objetivo de conformado Xec y el eje central Xt del cilindro 4. Y, "Gr" indica una magnitud de desplazamiento final, que es una distancia entre el centro "R" y el eje central Xt del cilindro 4. Aunque el centro Ce en el que comienza el conformado se encuentra sobre el eje central objetivo de conformado Xec en la fig. 5, el eje central Xec no incluye necesariamente el centro Ce, de modo que el centro Ce estará separado del eje central Xec cuando el ángulo oblicuo final \theta sea ajustado para ser mayor que el mostrado en la fig. 5.
En la fig. 5 "D" indica un diámetro de la
parte de cuerpo 4a, del cilindro 4, y "Dk" indica el menor
diámetro de la parte cónica objetivo de conformado 4b, y al mismo
tiempo el diámetro de la parte de cuello objetivo de conformado 4c.
"Py" indica una distancia a lo largo del eje Y en el plano
X-Y (es decir, en dirección radial), que
corresponde a la magnitud que ha de ser reducida en una parte que ha
de ser conformada a una magnitud relativamente grande como se ha
mostrado en el lado superior de la fig. 5. Mientras, "Qy"
indica una distancia a lo largo del eje Y, que corresponde a la
magnitud que ha de ser reducida en una parte que ha de ser
conformada a una magnitud relativamente pequeña como se ha mostrado
en el lado inferior de la fig. 5. Cuando la parte cónica 4b está
formada, las distancias Py y Qy que han de ser reducidas son
divididas por un número predeterminado "N" (ocho en la fig. 5)
de ciclos de conformado. Las distancias de movimiento a lo largo del
eje Y por ciclo, es decir, pasos a lo largo del eje Y están
indicadas por "Pys" y "Qys", y las distancias de
movimiento a lo largo del eje X por ciclo, es decir, pasos a lo
largo del eje X están indicadas por "Pxs" y "Qxs". "\thetap" indica un ángulo formado sobre el plano
X-Y entre el eje central Xt y un contorno
longitudinal de la configuración objetivo de conformado final de la
parte de extremidad formada a una magnitud relativamente grande, es
decir, un ángulo relativamente grande, mientras que "\thetaq" indica un ángulo entre el eje central Xt y un contorno
longitudinal de la configuración objetivo de conformado final
formada a una magnitud relativamente pequeña, es decir, un ángulo
relativamente pequeño.
En el plano X-Y, el diámetro de
la parte de extremidad objetivo de conformado en el ciclo de (n)
para conformar la parte cónica 4b está indicado por las líneas
discontinuas con dos puntos, y un punto de intersección entre ese
diámetro y el contorno longitudinal de la configuración objetivo de
conformado final de la parte de extremidad conformada a una magnitud
relativamente grande (parte superior de la fig. 5) está indicada por
"Pn" y un punto de intersección entre ese diámetro y el
contorno longitudinal de la configuración objetivo de conformado
final de la parte de extremidad conformada a una magnitud
relativamente pequeña está indicado por "Qn" (parte inferior de
la fig. 5). "Vn" indica un punto medio de un segmento lineal
entre los puntos Pn y Qn. Un eje Xen que incluye el punto medio Vn y
vertical al segmento lineal Pn-Qn es ajustado para
un eje central objetivo de conformado. Por ello, se ajustan una
pluralidad de ejes centrales objetivos de conformado Xen
(n=1-8) de acuerdo con posiciones de los puntos Pn y
Qn. "Dn" indica una distancia entre los puntos Pn y Qn, que es
dos veces la distancia de movimiento de cada rodillo movido en la
dirección radial, con su componente sobre el eje X indicada por
"Dxn", y con su componente sobre el eje Y indicada por
"Dyn". Y, "\thetan" indica un ángulo formado entre un
eje vertical y el segmento lineal entre los puntos Pn y Qn como se
ha indicado por la línea discontinua con dos puntos. Los ejes
centrales objetivo de conformado Xen (n=1-8) y el
eje central objetivo de conformado Xec están indicados por un eje
central objetivo de conformado Xe.
Consiguientemente, la distancia Py que ha de ser
reducida es calculada de acuerdo con la siguiente fórmula (1).
(1)Py = D/2 + Gr -
(Dk/2)\cdot cos
\theta
También, la distancia Py que ha de ser reducida
es calculada de acuerdo con la siguiente fórmula (2).
(2)Qy = D/2 - Gr -
Dk/2)\cdot cos
\theta
Los ángulos \thetap y \thetaq son
calculados de acuerdo con las siguientes fórmulas (3) y (4).
(3)tan(\theta p) = Py / \{L2
+ (Dk/2)\cdot sen
\theta\}
(4)tan(\theta q) = Qy / \{L2
- (Dk/2)\cdot sen
\theta\}
\newpage
Cuando el proceso de repulsado es realizado en N
ciclos, las componentes del eje Y Pys y Qys de la distancia de
movimiento por ciclo (es decir, paso) son Py/N y Qy/N,
respectivamente. Y, las componentes del eje X Pxs y Qxs pueden ser
obtenidas por Pys/tan(\thetap) y Qys/tan(\thetaq),
respectivamente. Las componentes del eje X Dxn y la componente del
eje Y Dyn de la distancia Dn entre los puntos Pn y Qn en (n) ciclos
pueden ser obtenidas como sigue:
Dxn = (Pxs – Qxs)\cdotn
Dyn = D - (Pys + Qys)\cdotn
La distancia Dn entre los puntos Pn y Qn es
obtenida como sigue:
Dn = Dyn / (cos(\thetan)
Por ello, (\thetan) puede ser obtenido como
sigue:
Tan (\theta n) = Dxn / Dyn
Dado que el sistema de coordenadas que tiene un
eje x y un eje y en paralelo con el eje X y el eje Y, con su origen
(0,0) posicionado en el centro Ce para comenzar el procedimiento de
conformado, la componente de eje x Vxn y la componente del eje y Vyn
del punto medio Vn entre los puntos Pn y Qn pueden ser calculadas de
acuerdo con las siguientes fórmulas (5) y (6).
(5)Vxn = (Pxs + Qxs)\cdot n
/ 2
(6)Vyn = -D/2 + Dyn/2 +
Qys\cdot
n
En el sistema de coordenadas con el eje x y el
eje y, una línea que es vertical al segmento lineal
Pn-Qn y que se encuentra en el punto medio Vn, es
decir, el eje central objetivo de conformado Xen, está indicada por
[y = a\cdotx + b]. Como el gradiente (a) de la línea es (-Dxn /
Dyn), y la línea se encuentra sobre el punto Vn, es decir, la
coordenada (Vxn, Vyn) el valor "b" puede ser calculado de
acuerdo con la siguiente fórmula (7).
(7)b = Vyn + (Dxn /
Dyn)\cdot Vxn = -D/2 + Dyn/2 + Qys\cdot n + (Dxn / Dyn)\cdot (Pxs +
Qxs)\cdot n /
2
Como resultado, la línea que es vertical al
segmento lineal Pn-Qn y que incluye el punto medio
Vn, es decir, el eje central objetivo de conformado Xen, puede ser
indicado por la siguiente fórmula (8).
(8)y = (-Dxn / Dyn)\cdot x +
(Dxn /Dyn)\cdot (Pxs + Qxs)\cdot n / 2 - D/2 + Dyn/2 + Qys\cdot
n
Una intersección Kn entre la línea antes descrita
(eje central objetivo de conformado Xen) y una línea que es vertical
al eje central Xt y que se encuentra en el centro de rotación Ct,
tiene (-L3) de su coordenada x (el origen es Ce), de modo que la
coordenada y de la intersección Kn corresponde a una distancia Gk
entre el centro rotacional Ct y la intersección Kn, y puede ser
indicada por la siguiente fórmula (9).
(9)Gk = (Dxn / Dyn)\cdot L3
+ (Dxn / Dyn)\cdot (Pxs + Qxs)\cdot n / 2 - D/2 + Dyn/2 + Qys\cdot
n
Luego, una distancia Gn entre el centro de
rotación Ct y una intersección Tn entre la línea que es vertical con
relación al segmento lineal Pn-Qn y que se encuentra
en el punto medio Vn (es decir, el eje central objetivo Xen de
conformado) y una línea que es paralela al segmento lineal
Pn-Qn y que se encuentra en el centro rotacional Ct,
puede ser obtenida por Gk\cdotcos \thetan. Y, una distancia Ln
entre los puntos Vn y Tn puede ser obtenida de acuerdo con la
siguiente fórmula (10).
(10)Ln = \{(Vxn +
L3)/cos(\theta n)\} - Gk \cdot sen(\theta
n)
En el caso en que se forma una parte cónica que
incluye los puntos Pn y Qn, por ello, si el cilindro 4 es hecho
girar alrededor del centro rotacional Ct en sentido contrario a las
agujas del reloj por el ángulo \thetan en la fig. 5, el eje
central objetivo Xen de conformado podrá ser posicionado en paralelo
con relación al eje central Xr (mostrado en la figs. 2 y 3) del
árbol principal 21, que está alineado con el eje central Xt del
cilindro 4 en la posición inicial. Además, si es movido en paralelo
por la distancia Gn a lo largo del eje-Y (hacia
arriba en la fig. 5), será alineado con el eje central Xr del árbol
principal 21. Así, dado que el eje central objetivo Xen de
conformado es ajustado como se ha mencionado anteriormente, que la
distancia de movimiento del rodillo en la dirección radial es
ajustada para ser Dn/2, y que la distancia desde el centro de
rotación Ct es ajustada para ser Ln, entonces la parte cónica que
incluye los puntos Pn y Qn puede ser conformada por el proceso de
repulsado apropiadamente.
De acuerdo con la presente realización, la
configuración objetiva de conformado final es ajustada previamente,
y cada configuración objetiva de conformado para cada ciclo de N
ciclos (ocho ciclos en esta realización) es también ajustada
previamente. Luego, las distancias Ln, Gn para cada configuración
objetiva de conformado son calculadas, y los ejes centrales
objetivos de conformado Xen (n=1-8) y Xec son
ajustados sobre la base de los resultados calculados, previamente.
Sobre la base de los ejes centrales objetivos Xen, Xec de
conformado, el proceso de repulsado es realizado de acuerdo con una
secuencia de los ciclos que comienzan a partir del primer ciclo de
conformado. Calculándolos N veces, por ello, se obtienen Dn = Dk,
\thetan = \theta, Ln = L2 / cos \theta + L3 \cdot cos
\theta, y Gn = L3\cdotsen \theta , de modo que la parte
cónica 4b será formada. El eje central objetivo de conformado Xen
obtenido en el octavo ciclo de conformado (n=8), es decir, el eje
Xe8 es solapado con el eje central objetivo de conformado Xec de la
parte de cuello 4c, alrededor del cual es realizado el proceso de
repulsado, para conformar la parte de cuello 4c.
En la presente realización, la magnitud que ha de
ser conformada por ciclo es ajustada para que sea igual como se ha
mostrado en la fig. 5, mientras que puede ser ajustada para ser
cambiada de acuerdo con un proceso de conformado requerido. Por
ejemplo, la magnitud de movimiento entre cada ciclo y el ciclo
siguiente puede ser agrandada en una fase o etapa inicial del
proceso de conformado para acortar el tiempo de conformado, o la
magnitud de movimiento entre cada ciclo y el ciclo siguiente puede
ser acortada en una etapa final del proceso de conformado para
mejorar la exactitud del producto acabado. El número (N) de ciclos
de conformado ha de ser ajustado apropiadamente, de tal modo que la
magnitud que se ha de conformar por ciclo nunca exceda de un límite
para reducir el diámetro del cilindro 4, más allá del cual una pieza
de plástico no será realizada apropiadamente debido a una propiedad
del material del cilindro 4, de otro modo (si el proceso para
reducir el diámetro es llevado más allá del límite), una pared del
producto será conformada delgada, o incluso dañada.
En funcionamiento, con referencia a la fig. 2,
cuando la mordaza superior 17 del dispositivo de fijación 12 es
levantada hacia arriba, el cilindro 4 que ha de ser conformado es
colocado sobre la cara de fijación de la mordaza inferior 13, y
ajustado en la posición predeterminada en que la parte de
extremidad del cilindro 4 hace tope con el tope 19. A continuación,
el accionador 18 es accionado, de modo que la mordaza superior 17 es
movida hacia abajo, y el cilindro 4 es fijado entre la mordaza
inferior 13 y la mordaza superior 17, y sujeto para que no sea hecho
girar. En este caso, el cilindro 4 es posicionado de tal modo que el
eje central Xt del cilindro 4 esté alineado con el eje central Xr
del árbol principal 21, para ser colocado en un estado diferente del
mostrado en la fig. 3. Cada rodillo 28 es retirado fuera de la
periferia exterior del cilindro 4. A continuación, el receptáculo 20
es movido hacia delante a lo largo del carril de guía 5 del eje X,
hacia la izquierda en las figs. 2 y 3, y detenido en una posición en
la que cada rodillo 28 es colocado en la posición alejada del centro
del árbol 31a del dispositivo de fijación 12, es decir, el centro de
rotación Ct como se ha mostrado en la fig. 5, por la distancia L3.
En el primer ciclo de conformado (n=1), el eje central objetivo de
conformado Xe1 es empleado como se ha mostrado en la fig. 6, y el
dispositivo de fijación 12 es hecho girar el ángulo \theta1, y
movido a lo largo del eje Y en la distancia G1, de modo que el eje
central objetivo de conformado Xe1 esté alienado con el eje central
Xr del árbol principal 21 (solamente se ha mostrado Xr en la fig.
6). A continuación, un mandril 40 es movido hacia delante para ser
colocado en la parte de extremidad abierta del cilindro 4.
A partir del estado que se ha descrito antes, el
árbol principal 21 es hecho girar alrededor del eje central Xr (=eje
central objetivo de conformado Xe1), y cada rodillo 28 es hecho
girar alrededor del eje central Xe1 (= Xr), y la placa de levas 25
es hecha girar mediante el mecanismo 50 de cambio de velocidad, de
modo que cada rodillo 28 es movido hacia el eje central Xe1 (= Xr).
Al mismo tiempo, cada rodillo 28 es movido hacia atrás (hacia la
derecha en las figs. 2 y 3) a lo largo del carril de guía 5 del eje
X. Consiguientemente, cada rodillo 28 es hecho girar por sí mismo y
hecho girar alrededor del eje central Xe1 (= Xr) en tal estado
prensado sobre la superficie exterior de la parte de extremidad del
cilindro 4, y movido radialmente hacia el eje central Xe1 (= Xr)
para realizar el proceso de repulsado. Como resultado, la parte
cónica 4b1 y la parte de cuello 4c1 están formadas como se ha
mostrado en la fig. 6. De modo similar, el tercer ciclo de
conformado (n=3) es ejecutado para conformar la parte cónica 4b3 y
la parte de cuello 4c3 como se ha mostrado en las figs. 7 y 10.
Después de ello, en el sexto ciclo de conformado (n=6), por ejemplo,
la parte cónica 4b6 y la parte de cuello 4c6 están formadas como se
ha mostrado en la fig. 8. En último lugar, cuando se ejecuta el
octavo ciclo de conformado (n=8), la parte cónica 4b y la parte de
cuello 4c que tienen las configuraciones finales como se ha mostrado
en las figs. 9 y 11 son conformadas para proporcionar la parte 4d de
diámetro reducido. Las figuras de los productos intermedios formados
en el segundo, cuarto y quinto ciclos de conformado han sido
omitidas aquí.
A continuación se explicará la operación del
proceso de repulsado como se ha explicado antes con referencia a la
figs. 5-11, que será realizada por el controlador CT
de acuerdo con diagramas de flujo como se ha mostrado en la figs.
12-14. En el principio, varios parámetros son
introducidos por el dispositivo de entrada IP en la Operación 101.
Lo introducido en el controlador CT es el diámetro D del cilindro 4,
el menor diámetro de la parte cónica 4b que ha de ser conformada, es
decir, el diámetro Dk de la parte de cuello 4c, el desplazamiento
final Gr desde el centro R de la sección de diámetro menor de la
parte cónica 4b, el ángulo oblicuo final \theta, la distancia L1
a lo largo del eje-X entre los centros
S-R, la distancia L2 a lo largo del
eje-X entre los centros R-Ce, la
distancia L3 a lo largo del eje-X entre los centros
Ce-Ct, y el número (N) de ciclos de conformado.
Luego, el programa prosigue a las Operaciones 102 y 103, en que los
pasos Pys y Qys en el eje-Y son calculados sobre la
base de las distancias Py y Qy que se han de reducir,
respectivamente. A continuación, el programa prosigue a la Operación
104 donde un contador para conformar el cilindro es incrementado
(n=n+1), y el programa prosigue a las Operaciones 105 y 106 donde la
coordenada (Pxn, Pyn) del punto objetivo de conformado Pn de la
parte superior de la parte cónica, y la coordenada (Qxn, Qyn) del
punto objetivo de conformado Qn de la parte inferior de la parte
cónica son calculadas.
Luego, el programa prosigue a las Operaciones
107, 108, 109 y 110 en la fig. 13, donde la distancia del rodillo 28
movido en una dirección radial (es decir, la mitad de la distancia
Dn en la fig. 5), el ángulo de rotación del dispositivo de fijación
12 (es decir, el ángulo \thetan en la fig. 5), la distancia del
rodillo 28 movido a lo largo del eje-Y (por
ejemplo, la distancia Gn en la fig. 5), la distancia del rodillo 28
movido a lo largo del eje-Y (es decir, la distancia
Gn en la fig. 5), y la distancia de movimiento del rodillo 28 movido
a lo largo del eje X (es decir, la distancia Ln en la fig. 5),
respectivamente. Estos resultados son memorizados en la memoria ME
en la Operación 111. La operación ejecutada en las Operaciones
105-111 es repetida hasta que el valor (n) del
contador resulta "N" (ocho en esta realización) en la Operación
112, y cuando el cálculo es terminado, el valor (n) del contador es
borrado para que sea cero (n=0) en la Operación 113, y la secuencia
de conformado anterior es memorizada.
A continuación se explicará el proceso de
conformado de acuerdo con la secuencia de conformado anterior con
referencia al diagrama de flujo como se ha mostrado en la fig. 14.
Después el contador es incrementado (n=n+1) en la Operación 201, la
distancia de movimiento (Dn/2) del rodillo 28 en la dirección
radial, la distancia de movimiento (Ln) del rodillo 28 a lo largo
del eje-X, el ángulo de rotación (\thetan) del
dispositivo de fijación 12, la distancia de movimiento (Gn) del
rodillo 28 a lo largo del eje-Y, y otros datos
relativos al proceso de repulsado son leídos a partir de la memoria
ME, en las Operaciones 202-206, respectivamente.
Basado en esos datos, el cilindro 4 y el rodillo 28 son movidos
relativamente entre sí, y el rodillo 28 es hecho girar alrededor del
árbol principal 21 (eje central Xr) para realizar por ello el primer
proceso de repulsado en la Operación 207. En vez de ello, ese
proceso puede ser hecho por un movimiento simultáneo en
4-ejes, en que los dispositivos para realizar las
operaciones que han de ser realizadas en las Operaciones
202-205 son accionados simultáneamente, para acortar
por ello el tiempo de conformado. Al mismo tiempo, la operación de
conformado es llevada a cabo consecutivamente, de modo que la
magnitud conformada será constante para mejorar la exactitud de la
configuración finalizada, y además mejorar la flexibilidad de la
configuración que se ha de conformar. De modo similar, basado en la
distancia de movimiento y la lectura similar en las Operaciones
201-206, el segundo y siguientes procesos de
repulsado son realizados en la Operación 207, y repetidos hasta que
el valor (n) del contador resulte "N" (=8) en la Operación 208.
Como resultado, la parte de diámetro reducida es conformada en la
parte de extremidad del cilindro 4, como se ha mostrado en la figs.
6-9. Cuando el proceso de repulsado ha terminado, el
programa prosigue a la Operación 209 en que un proceso de acabado es
realizado para borrar distintos datos memorizados y así
sucesivamente, y prosigue a la operación 210 en que el rodillo 28 o
similar será devuelto a su posición inicial. De acuerdo con la
realización mostrada en la fig. 5, el cilindro 4 es conformado por
una combinación del proceso de repulsado sobre el eje oblicuo y el
proceso de repulsado sobre el eje desplazado. En el caso en que el
ángulo oblicuo final \theta sea cero, por ello, el proceso de
repulsado corresponderá al proceso de repulsado desplazado, y en el
caso en que el ángulo oblicuo final \theta sea cero, y al mismo
tiempo la cantidad final desplazada Gr sea cero, el proceso de
repulsado corresponderá al proceso de repulsado coaxial.
De acuerdo con el proceso de diámetro reducido en
la presente realización como se ha descrito antes, el proceso de
repulsado es realizado sobre cada uno de una pluralidad de ejes
centrales objetivos de conformado (Xe1-Xe8, Xec),
consecutivamente, en el estado en que el rodillo 28 está siempre en
contacto con la superficie (parte cónica 4b y parte de cuello 4c)
del cilindro 4 que se ha de conformar, de modo que no sólo pueda ser
obtenida una superficie formada uniformemente, sino también una
reducción de espesor de la parte conformada, o espesor cargado del
mismo pueda ser minimizado para asegurar una resistencia mecánica
deseada. Además, como el proceso de conformado no es realizado en
condiciones tan severas, el límite de conformado total será
mejorado. Tampoco se aplicarán cargas excesivas al rodillo 28 o
similar, el proceso de conformado puede ser efectuado uniformemente.
Además, el diámetro del mandril 40 es ajustado para que sea igual al
diámetro interior de la parte de cuello 4c que se ha de conformar en
el cilindro 4, y el proceso de repulsado es realizado, con la parte
de cuello 4c fijada entre el mandril 40 y el rodillo 28, de modo que
pueda formarse una superficie uniforme en la parte de cuello 4c.
En el caso en que se requiera conformar las
extremidades opuestas del cilindro 4 por el proceso de repulsado, es
necesario invertir una parte de extremidad del cilindro 4 después de
que se haya formado la parte de extremidad por el proceso de
repulsado. Si la operación de inversión es hecha a mano después de
que el aparato se haya parado una vez, no sólo la operación será
problemática, sino también su tiempo de conformado será prolongado.
A fin de conformar el cilindro 4 en aquél con ambas partes de
extremidad con una relación de modo tridimensional entre ellas,
resultará necesario invertir el cilindro 4 y hacerlo girar en su
dirección circunferencial, de modo que no se hará fácilmente el
ajuste para posicionar el cilindro 4. De acuerdo con la realización
mostrada en la figs. 15-21, por ello, el dispositivo
de fijación 12 está modificado ligeramente, y se ha previsto un
dispositivo portaherramientas o plato 60 como se ha descrito a
continuación.
Con referencia a la fig. 15, se ha provisto a un
mecanismo de accionamiento para accionar el dispositivo de fijación
12 de un engranaje 34 que está dispuesto para ser accionado por el
árbol 31a del motor 31 (fig. 2), y un engranaje 35 que está
engranado con el engranaje 34 y que está dispuesto para accionar la
mordaza inferior 13 para que ser hecha girar 360 grados en un plano
en paralelo con el lecho 1a. El dispositivo portaherramientas 60
está dispuesto enfrente del rodillo 28, de modo que el dispositivo
de fijación 12 está colocado entre ellos. Como se ha mostrado en las
figs. 15 y 21, el dispositivo portaherramientas 60 está provisto de
un par de portaherramientas 61, que son móviles en una dirección
radial hacia el eje alineado con el eje central Xr del árbol
principal 21, y que son capaces de sujetar o soportar el cilindro 4
como se ha mostrado en la fig. 21, para hacer girar el cilindro 4
alrededor del eje central Xr (fig. 15) para ajustarle. El
dispositivo portaherramientas 60 está dispuesto para poderse acerca
y alejar del dispositivo de fijación 12 por medio de un motor
eléctrico (no mostrado) que es accionado por el controlador CT
durante el proceso de repulsado.
La fig. 15 muestra un estado tal como después de
que se haya terminado el proceso de repulsado con respecto a una
parte de extremidad del cilindro 4 como en la realización antes
descrita, los portaherramientas 61 se movieron hacia fuera para
liberar el cilindro 4 de la sujeción por los portaherramientas 61
(véase la Fig. 21), y luego el dispositivo portaherramientas 60 fue
retirado a lo largo de los carriles 62. En este estado, el
dispositivo de fijación 12 es hecho girar alrededor del centro del
engranaje 35, y el cilindro 4 es devuelto a su posición inicial
sobre el eje alineado con el eje Xr del cilindro 4 como se ha
mostrado en la fig. 16. Luego, los rodillos 28 son retirados a sus
posiciones iniciales situadas en el lado derecho en la fig. 16.
Después de ello, la mordaza superior 17 (fig. 2) del dispositivo de
fijación 12 es levantada de modo que el cilindro 4 esté en su estado
sin fijar. Luego, como se ha mostrado en la fig. 17, el dispositivo
portaherramientas 60 es movido hacia delante a lo largo de los
carriles 62, y la otra parte de extremidad del cilindro 4 es sujeta
por el portaherramientas 61. Y, el dispositivo portaherramientas 60
es hecho girar alrededor del eje central Xr junto con el cilindro 4,
para realizar el ajuste. Es decir, son hechos girar como se ha
indicado por una flecha en la fig. 18. Cuando el cilindro 4 es hecho
girar un ángulo rotacional predeterminado, la mordaza superior 17 es
bajada, de modo que el cilindro 4 es fijado o sujeto entre la
mordaza superior 17 y la mordaza inferior 13. Luego, el dispositivo
portaherramientas 60 es retirado hacia la izquierda en la fig. 18.
En el caso en que ambos extremos del cilindro 4 han de ser
conformados en el mismo plano, no se realizará el ajuste, sino que
sólo se realizará la operación de inversión.
En el estado descrito anteriormente, cuando el
dispositivo de fijación 12 con el cilindro 4 sujeto por él es hecho
girar 180 grados alrededor del centro del engranaje 35, el cilindro
4 es invertido como se ha mostrado en la fig. 19. En este caso,
puede ser hecho el recorte de la parte de cuello 4b, si es
necesario, por un dispositivo de corte por láser (no mostrado)
mediante un brazo de robot RA como se ha indicado por una línea
discontinua de dos puntos en la fig. 19. A continuación, se realiza
el proceso de repulsado con respecto a la otra parte de extremidad
(lado derecho en la fig. 19) del cilindro 4, para conformar por ello
el cilindro 4 como se ha mostrado en la fig. 20. Después de ello, el
cilindro 4 es liberado de la sujeción por el dispositivo de fijación
12, de modo que el cilindro acabado 4 es retirado del aparato. De
acuerdo con la presente realización, por ello, el proceso de
repulsado puede ser realizado para ambas partes de extremidad del
cilindro 4 consecutivamente en un único proceso de trabajo, de modo
que el tiempo de trabajo pueda ser acortado en comparación con la
realización anterior. Además, si el dispositivo portaherramientas 60
está constituido de modo que pueda ser hecho girar o movido junto
con el cilindro 4, el ajuste puede ser hecho sin que se realice su
operación de retorno a la posición inicial (fig. 16), de modo que el
tiempo de trabajo pueda ser acortado adicionalmente.
De acuerdo con la realización mostrada en la fig.
19, el recorte de la parte de cuello 4b es hecho por el dispositivo
de corte por láser (no mostrado), después el proceso de repulsado
fue terminado, separadamente. Por el contrario, si un elemento de
corte 70 a modo de placa circular que tiene un diámetro menor que el
de cada rodillo 28 es montado en la extremidad de cada rodillo 28,
puede hacerse el recorte, inmediatamente después de que se haya
hecho el proceso de repulsado. En este caso, el elemento de corte 70
puede ser fijado a la extremidad de cada rodillo 28 para ser hecho
girar con el rodillo 28 en un cuerpo, o puede ser montado
giratoriamente en el rodillo 28 para ser hecho girar
independientemente del mismo. O, el elemento de corte 70 puede estar
dispuesto entre rodillos contiguos 28, y montado giratoriamente en
el ala o faldón 24, separadamente de los rodillos 28, aunque un
mecanismo para accionar el elemento de corte 70 será complicado. De
acuerdo con la realización mostrada en la fig. 22, por ello,
inmediatamente después de que el proceso de repulsado se haya
realizado como se ha mostrado por línea discontinua de dos puntos en
la fig. 22, el recorte de la parte de cuello 4b es hecho por el
elemento de corte 70, de modo que se forme una cara de extremidad de
la parte de cuello 4b para que sea vertical al eje central.
En la realización descrita antes, el receptáculo
20 es movido a lo largo del eje-X, y el cilindro 4
es movido a lo largo del eje-Y, de modo que son
movidos relativamente entre sí. Mientras tanto, puede estar
constituido de modo que el receptáculo 20 esté fijado a la base BS,
mientras el cilindro 4 es movido a lo largo del
eje-X y del eje-Y. Es decir, el
primer mecanismo de accionamiento 1 puede ser reunido en el lado
izquierdo en la fig. 2. Además, en la realización descrita con
anterioridad, el eje central Xt del cilindro 4 es fijado a una
posición de una altura predeterminada por encima de la base BS, de
modo que esté situado en el mismo plano que el eje central Xr del
árbol principal 21 en paralelo con la base BS. La altura del eje
central Xt del cilindro 4 a la base BS puede ser adaptada para ser
variable, y el eje central Xt puede ser ajustado verticalmente con
relación al eje central Xr del árbol principal 21. En otras
palabras, el aparato puede estar provisto de un servomotor que
acciona el cilindro 4 verticalmente, de modo que hará más fácilmente
un ajuste fino, como se describirá a continuación con referencia a
las figs. 23 y 24.
En las figs. 23 y 24, el lecho 1a está montado
deslizablemente sobre columnas 38 de guía en el
eje-Z para su movimiento en la dirección Z de modo
que el eje Xt del cilindro 4 puede ser ajustado con relación al eje
Xr del árbol principal 21. El primer mecanismo de accionamiento 2
puede también incluir una caja de engranajes 35 entre el lecho 1a y
la base BS. La caja de engranajes 35 está aplicada con un árbol
estriado 34 que está aplicado con un agujero definido en el lecho
1a. La caja de engranajes 35 está también conectada a un servomotor
37 asegurado a la base BS mediante un árbol de conexión 36. Cuando
el árbol de conexión 36 es hecho girar por el servomotor 37, el
árbol estriado 34 es hecho girar mediante la caja de engranajes 35
de modo que el lecho 1a es movido en la dirección Z. Por ello, el
eje Xt del cilindro 4 puede ser ajustado para ser situado en una
posición predeterminada con relación a la base BS y el eje Xt puede
ser ajustado con relación al eje Xr del árbol principal 21.
Consecuentemente, el eje Xt del cilindro 4 puede ser desplazado a lo
largo no sólo del eje-Y sino también del
eje-Z de modo que pueda hacerse fácilmente un
ajuste fino en el proceso de repulsado. Aunque no se ha mostrado en
las figs. 23 y 24, el servomotor 37 puede también ser controlado por
un controlador CT como se ha mostrado en la fig. 1 mediante un
circuito de accionamiento.
De acuerdo con el aparato mostrado en las figs.
23 y 24, por ello, el cilindro 4 puede estar soportado de modo que
el eje Xt del cilindro 4 esté desplazado a lo largo del
eje-Z desde el eje Xr del árbol principal 21 en una
distancia de desplazamiento H y está en un ángulo oblicuo \theta
con el eje Xr del árbol principal 21. Así, los ejes Xt, Xr están
oblicuos relativamente entre sí ya que no están en el mismo plano ni
se cortan entre sí. Las figs. 25-27 ilustran un
ejemplo de un miembro cilíndrico 4 que tiene una parte tratada o
procesada PP con un eje central Xpp oblicuo con respecto al eje
central Xt de la parte no tratada UP, como se ha mostrado en el lado
izquierdo de las figs. 25 y 26, mientras una parte tratada PN en el
lado derecho tiene un eje central que es coaxial con el eje central
Xt de la parte sin tratar UP. El eje central Xpp de la parte tratada
está desplazado del eje central Xt de la parte sin tratar UP en una
distancia H y es también oblicuo al eje central Xt en un ángulo
\theta.
Aunque las realizaciones anteriores han sido
descritas en relación con procesos de reducción de diámetro, debe
apreciarse que el diámetro de la parte tratada PP puede ser
agrandado por los rodillos 28 que se aplican a una superficie
interior del cilindro 4 durante el proceso de repulsado como se ha
mostrado en la fig. 28.
Debería ser evidente para un experto en la
técnica que las realizaciones antes descritas son simplemente
ilustrativas de unas pocas de las muchas realizaciones específicas
posibles del presente invento. Otras numerosas y distintas
disposiciones pueden ser fácilmente consideradas por los expertos en
la técnica dentro del marco de las siguientes reivindicaciones.
Claims (21)
1. Un método para conformar o dar forma a una
parte tratada o procesada de una pieza en proceso de trabajo que ha
de ser tratada de modo que tenga un diámetro diferente de una parte
sin tratar (4a, UP) de la pieza (4), caracterizado por
soportar la pieza (4) de modo que un eje central pretendido (Xe) de
la parte que ha de ser tratada (4b, 4c) esté alineado con uno de una
pluralidad de ejes objetivos de conformado (Xen), estando prevista
la pluralidad de ejes objetivos de conformado (Xen) sobre la base de
una pluralidad de partes tratadas objetivo (4b1,...4b6, 4c1...4c6)
de la pieza (4) cambiada a partir de la parte sin tratar (4a, UP) a
una parte tratada objetivo final (4d, PP) de la pieza (4) en proceso
de trabajo; moldear la parte que se ha de tratar mediante un proceso
de repulsado o entallado de modo que el eje central real (Xe1...Xe6)
de la parte que se ha de tratar sea hecho coincidir con cada eje
objetivo de conformado (Xen) de la pluralidad de ejes objetivo de
conformado, y cambiar simultáneamente el diámetro (Dn) de la parte
que se ha de tratar; por lo que el eje central (Xpp) de la parte
tratada objetivo final (PP) quede oblicuo con respecto a un eje
central (Xt) de la parte sin tratar (UP).
2. El método según la reivindicación 1ª, en el
que el proceso de repulsado comprende hacer girar la pieza de
trabajo (4) y a menos un rodillo (28) relativamente entre sí
alrededor de cada eje objetivo de conformado (Xen), y mover al menos
el rodillo (28) radialmente con relación a cada eje objetivo de
conformado (Xen) a contacto con una superficie de la parte que ha de
ser tratada para hacer coincidir el eje central (Xe1...Xe6) de la
parte que ha de ser tratada con cada eje objetivo de conformado
(Xen) y cambiar simultáneamente el diámetro (Dn) de la parte que ha
de ser tratada.
3. El método según la reivindicación 2ª, en el
que el proceso de repulsado comprende además una pluralidad de
ciclos (n), comenzando cada ciclo (n) en un estado en el que el eje
central pretendido (Xe) de la parte que se ha de tratar está
alineado con cada eje objetivo de conformado (Xen) de la pluralidad
de ejes objetivos de conformado.
4. El método según la reivindicación 3ª, en el
que el proceso de repulsado comprende además, al comienzo de cada
ciclo (n), mover cada eje objetivo de conformado (Xen) y el eje
central real de la parte que se ha de tratar relativamente entre sí
y ajustar cada eje objetivo de conformado (Xen) y el eje central
pretendido de la parte que se ha de tratar de modo que el eje
central pretendido de la parte que se ha de tratar quede alineado
con cada eje objetivo de conformado (Xen) de la pluralidad de ejes
objetivos de conformado.
5. El método según la reivindicación 4ª, en el
que el proceso de repulsado comprende además mover la pieza (4)
durante el contacto de al menos un rodillo (28) con la superficie de
la parte que se ha de tratar (4b, 4c).
6. El método según la reivindicación 1ª, que
comprende además: hacer girar la pieza (4) en proceso de trabajo
alrededor de un eje vertical a ella, después de que una parte de
extremidad de la pieza de trabajo (4) haya sido tratada para
conformar la parte tratada objetivo final (4d, PP), para soportar la
pieza (4) de modo que la otra parte de extremidad de la pieza (4) es
tratada mediante un proceso de repulsado.
7. El método según la reivindicación 6ª, que
comprende además: sujetar la pieza (4), después de se haya tratado
la parte de extremidad de la pieza (4) para conformar la parte
tratada objetivo final, y hacer girar la pieza (4) alrededor de un
eje central de la parte sin tratar para posicionar la otra parte de
extremidad de la pieza en una relación predeterminada con la parte
de extremidad de la pieza (4).
8. El método según la reivindicación 2ª, que
comprende además: recortar la parte conformada de la pieza (4) en
proceso de trabajo por al menos un miembro de recorte (70) montado
en al menos un rodillo (28), secuencialmente después de que se haya
terminado el proceso de repulsado.
9. El método según la reivindicación 2ª, en el
que tres rodillos (28) son hechos girar con relación a la pieza (4),
y son movidos radialmente con relación a cada eje objetivo de
conformado (Xen).
10. El método según la reivindicación 1ª, en el
que la pieza (4) en proceso de trabajo es cilíndrica.
11. Un aparato para tratar o procesar una parte
de una pieza (4) mediante repulsado, que comprende: un miembro
giratorio (24) que puede girar alrededor de un eje principal (Xr);
al menos un rodillo (28) montado operativamente sobre el miembro
giratorio (24) para poderse mover radialmente acercándose y
alejándose del eje principal, y en contacto con una superficie de la
parte que ha de ser tratada; caracterizado por: primeros
medios de accionamiento (1) para mover al menos una de las piezas
(4) y al menos el rodillo (28) relativamente entre sí, de modo que
un eje central pretendido (Xe) de la parte que ha de ser tratada
esté alineado con uno de una pluralidad de ejes objetivos de
conformado (Xen), estando prevista la pluralidad de ejes objetivos
de conformado (Xen) sobre la base de una pluralidad de partes
tratadas objetivo (4b1...4b6, 4c1...4c6) de la pieza (4) cambiada
desde la parte sin tratar (4a, UP) de la pieza (4) a una parte de
diámetro cambiado objetivo final (4d, PP) de la pieza (4); segundos
medios de accionamiento (2) para mover al menos un rodillo (28)
radialmente hacia cada eje objetivo de conformado (Xen) de la
pluralidad de ejes objetivos de conformado, con al menos un rodillo
(28) en contacto sustancial con la superficie de la parte que se ha
de tratar y hacer girar al menos el rodillo (28) alrededor del eje
principal (Xr) con relación a la pieza de trabajo (4); y medios de
control (CT) para controlar el primer y segundo medios de
accionamiento (1, 2) para conformar la parte que ha de ser tratada a
la parte de diámetro cambiado objetivo final (4d), por lo que el eje
central (Xpp) de la parte tratada objetivo final (PP) está oblicuo
con respecto a un eje central (Xt) de la parte sin tratar (UP).
12. El aparato según la reivindicación 11ª, en el
que el primer medio de accionamiento (1) mueve al menos un rodillo
(28) gradualmente junto a cada eje objetivo de conformado (Xen), de
acuerdo con una pluralidad de ciclos de repulsado (n), y el segundo
medio de accionamiento (2) hace girar al menos un rodillo (28)
alrededor del eje principal (Xr) con relación a la pieza (4) cada
ciclo de repulsado (n).
13. El aparato según la reivindicación 11ª, en el
que el primer medio de accionamiento (1) mueve al menos la pieza (4)
en proceso de trabajo y al menos un rodillo (28) relativamente entre
sí, para mover al menos el rodillo (28) radialmente hacia cada eje
objetivo de conformado (Xen), con al menos el rodillo (28) en
contacto sustancial con la superficie de la parte que ha de ser
tratada, y el segundo medio de accionamiento (2) hace girar al menos
la pieza (4) y al menos el rodillo (28) relativamente entre sí
alrededor de cada eje objetivo de conformado (Xen), para conformar
la parte que ha de ser tratada a la parte de diámetro cambiado
objetivo final (4d, PP).
14. El aparato según la reivindicación 11ª, en el
que el primer medio de accionamiento (1) mueve al menos la pieza (4)
y al menos un rodillo (28) relativamente entre sí, para mover el eje
central real de la parte que ha de ser tratada y cada eje objetivo
de conformado (Xen) gradualmente juntas de acuerdo con una
pluralidad de ciclos (n), y el segundo medio de accionamiento 82)
hace girar al menos el rodillo (28) alrededor del eje principal (Xr)
con relación a la pieza (4) cada ciclo de repulsado (n).
15. El aparato según la reivindicación 11ª, que
comprende además: medios (35) para hacer girar la pieza (4)
alrededor de un eje vertical a ella, después de que una parte de
extremidad de la pieza (4) ha sido tratada para conformar la parte
tratada objetivo final (4d, PP), para soportar la pieza de trabajo
(4) de modo que la otra parte de extremidad de la pieza (4) es
tratada por al menos un rodillo (28).
16. El aparato según la reivindicación 11ª, que
comprende además: medios (60) para sujetar la pieza (4) en proceso
de trabajo, después de se haya tratado la parte de extremidad de la
pieza (4) para conformar la parte tratada objetivo final (4d, PP), y
hace girar la pieza (4) alrededor de un eje central (Xt) de la parte
sin tratar (4a, UP) para posicionar la otra parte de extremidad de
la pieza en una relación predeterminada con la parte de extremidad
de la pieza (4).
17. El aparato según la reivindicación 11ª, que
comprende además: al menos un miembro de recorte (70) montado en al
menos un rodillo (28) para recortar la parte conformada de la pieza
(4).
18. El aparato según la reivindicación 17ª, en el
que al menos un miembro de recorte (70) es un elemento de corte
circular que tiene un diámetro menor que el diámetro de al menos un
rodillo (28).
19. El aparato según la reivindicación 11ª, en el
que el segundo medio de accionamiento (2) incluye tres rodillos (28)
movidos radialmente hacia el eje principal (Xr), y hechos girar
alrededor del eje principal (Xr).
20. El aparato según la reivindicación 11ª, en el
que la parte de diámetro cambiada (4d, PP) es conformada para
proporcionar una parte cónica (4b), con el diámetro de la pieza
gradualmente cambiado desde una parte sin tratar (4a UP) de la pieza
(4).
21. El aparato según la reivindicación 19ª, en el
que la parte de diámetro cambiado (4d, PP) es conformada para
proporcionar la parte cónica (4b) y una parte de cuello (4c) de una
configuración tubular que se extiende desde la parte cónica
(4b).
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