ES2264020T3

ES2264020T3 - Maquina herramienta con modulo de cambio de pale.

Info

Publication number: ES2264020T3
Application number: ES03782306T
Authority: ES
Inventors: Stefan Hansch; Peter Bielitza
Original assignee: Alfing Kessler Sondermaschinen GmbH
Current assignee: Alfing Kessler Sondermaschinen GmbH
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2006-12-16
Anticipated expiration: 2023-12-04
Also published as: MXPA05006443A; DE10258734A1; DE50303621D1; AU2003289960A1; ATE327857T1; EP1575737A1; WO2004054753A1; US20060287174A1; CN1726115A; US7213315B2; EP1575737B1; CN1726115B

Abstract

Electrodoméstico, en particular electrodoméstico empotrado, con al menos una pantalla operativa óptica que se puede cubrir con al menos un elemento de cubierta, donde al menos un conductor óptico está acoplado a la pantalla operativa óptica para transmisión de al menos una luz de señal irradiada, donde el conductor óptico (12, 23) se construye de tal manera que su recorrido óp- tico (27, 27'') sea adaptable al grosor del elemento de cubierta (3, 9), caracterizado porque el conductor óptico (23) se compone de al menos dos partes de tal manera que para adaptación del recorrido óptico (27, 27'') la segunda parte (42) del conductor óptico se puede desplazar con relación a la primera parte (41) del conductor óptico.

Description

Máquina herramienta con módulo de cambio de palé.

Campo de la invención

La invención se refiere a una máquina herramienta, especialmente para el mecanizado con arranque de virutas de piezas de trabajo.

Estas máquinas herramienta sirven para conformar y mecanizar con arranque de virutas las piezas de trabajo más diversas de materiales metálicos, sobre todo, metal ligero. Aquí se pueden mecanizar y fabricar piezas de trabajo de formas complicadas, en las que se tienen que realizar frecuentemente varios procesos diferentes de mecanizado con arranque de virutas, incluso con herramientas parcialmente diferentes. Además del mecanizado lo más rápido y preciso posible de la pieza de trabajo, que se ha de realizar, de ser posible, sin reajustar la pieza de trabajo, o sea, sin necesidad de volverla a fijar en una mesa de sujeción o similar, las máquinas herramienta deben posibilitar tiempos cortos de reequipamiento entre el mecanizado de dos piezas diferentes de trabajo, de modo que la máquina tenga tiempos de preparación lo más cortos posibles.

Estado de la técnica

A tal efecto se conoce el uso de las llamadas máquinas herramienta modulares. Se trata de máquinas herramienta que comprenden al menos un módulo de mecanizado, en el que ésta instalado el husillo, así como un módulo de sujeción, en el que se puede sujetar la pieza de trabajo durante el mecanizado. La construcción modular está seleccionada aquí de modo que se pueden acoplar distintas formas de realización del husillo, por ejemplo, a un determinado módulo de sujeción y a la inversa.

Se conocen también máquinas herramienta que comprenden, además, un módulo de cambio de palé, que está instalado en el módulo de sujeción de forma simétrica a éste y que sirve para alimentar las piezas de trabajo al módulo de sujeción y extraerlas de éste. El módulo de cambio de palé está construido, por ejemplo, con dos zonas de recepción de piezas de trabajo, de modo que una primera pieza de trabajo, colocada en el módulo de cambio de palé, se sujeta en ese momento mediante el módulo de sujeción y se mecaniza con el módulo de husillo, es decir, con el módulo de mecanizado, mientras que en la segunda zona de pieza de trabajo del módulo de cambio de palé ya se puede extraer en ese momento una segunda pieza de trabajo del módulo de cambio de palé y se puede colocar aquí una nueva que, después de finalizar el mecanizado de la primera pieza de trabajo, puede girar hacia el módulo de sujeción mediante, por ejemplo, un movimiento giratorio a la posición de mecanizado y sujeción. De esta forma es posible minimizar los tiempos de reequipamiento, ya que no hay que realizar la operación completa de reequipamiento al estar fuera de servicio el módulo de mecanizado, sino que la propia extracción y la propia carga de la pieza de trabajo se puede realizar, más bien, independientemente del acabado o del comienzo del mecanizado de la pieza de trabajo. Un ejemplo de este tipo de disposición se muestra en el documento EP0908269A2. En este ejemplo se realiza, además, el mecanizado mediante dos husillos, orientados uno hacia el otro, con ejes paralelos. La dirección del eje es vertical al eje de giro del cambiador de palés y vertical a la unión entre las posiciones de mecanizado y
sujeción.

Esta disposición corresponde al estado más actual de la técnica según el preámbulo de la reivindicación 1.

El documento JP2003-340673A (Patent Abstracts of Japan) muestra un cambiador giratorio de palés que está dispuesto con su eje de giro en el centro de una bancada. Éste puede girar palés de una posición de sujeción a una posición de mecanizado. En la posición de mecanizado, los palés se encuentran centralmente sobre la línea central de una mesa de mecanizado de una máquina herramienta fijada en la bancada. El eje de giro no está alineado con la línea central.

Presentación de la invención

Es un objetivo de la invención crear una máquina herramienta de construcción modular que dé preferencia a una alta flexibilidad en la construcción de los módulos, sea adecuada para el mecanizado en seco y posibilite una alta flexibilidad en relación con la disposición del módulo de mecanizado respecto al módulo de sujeción.

Este objetivo se consigue mediante una máquina herramienta con las características de la reivindicación 1.

La invención se basa en la idea de mantener un eje de husillo con una orientación horizontal, ya que en caso de un husillo orientado horizontalmente, las virutas, que se desprenden durante el mecanizado en seco, pueden caer libremente en el canal de evacuación de la máquina herramienta. Para prever, no obstante, una alta flexibilidad respecto a la disposición del módulo de mecanizado con los husillos orientados horizontalmente o el husillo orientado horizontalmente en el módulo de sujeción, que está unido fíjamente a un módulo de cambio de palé, el módulo de cambio de palé está orientado de forma asimétrica respecto a un plano central que indica el centro del módulo de sujeción y del módulo de mecanizado y discurre básicamente en paralelo a la dirección del eje del husillo. De esta forma es posible realizar, además de una máquina monohusillo, es decir, una máquina herramienta que comprende un módulo de mecanizado con un husillo orientado horizontalmente, otras disposiciones en forma de un máquina de dos husillos, es decir, disposiciones, en las que están previstos dos módulos de mecanizado, dispuestos en un ángulo de 90º uno respecto a otro, es decir, los ejes de husillo discurren en un ángulo de 90º uno respecto a otro, sin necesidad de hacer modificaciones en la combinación del módulo de sujeción y el módulo de cambio de palé.

Esto se logra preferentemente al no sobresalir el módulo de cambio de palé de dos de las superficies, orientadas en vertical, del módulo de sujeción con forma básicamente paralelepipédica. A estas superficies, de las que no sobresale el módulo de cambio de palé, se pueden acoplar los módulos de mecanizado.

Finalmente, la disposición asimétrica del módulo de cambio de palé en el módulo de sujeción permite que se pueda definir un llamado concepto de sincronización, en el que están acopladas entre sí de forma simétrica dos disposiciones de módulo de mecanizado, módulo de sujeción y módulo de cambio de palé, posibilitando así el mecanizado sincronizado de dos piezas de trabajo en un espacio relativamente compacto.

Mediante la disposición horizontal de los husillos, así como la previsión de un módulo individual de mecanizado, que se acopla únicamente a uno de los lados frontales del módulo paralelepipédico de sujeción, es posible, además, una buena separación del accionamiento y de la zona de sujeción, de modo que disminuye el riesgo de entrada de las virutas en la zona de accionamiento. Como ya se conoce la disposición del módulo de cambio de palé en dirección horizontal y están previstas técnicas correspondientes de transporte para la carga y la descarga de los palés en muchas esferas del mecanizado, resulta ventajosa también la disposición en el sentido de que debido a la configuración asimismo horizontal del módulo de cambio de palé, que no se diferencia, por tanto, respecto a la carga y la descarga, no se necesita ningún dispositivo para la carga y la descarga de palés de piezas de trabajo. Al mismo tiempo se mantiene proporcionalmente rígida la construcción, de modo que la máquina herramienta se puede usar en el mecanizado de materiales fundidos y acero, además de en el mecanizado de metal ligero.

En las demás reivindicaciones están caracterizadas formas ventajosas de realización.

Por tanto, según una forma preferida de realización, el módulo de sujeción es básicamente rectangular y el módulo de cambio de palé está acoplado excéntricamente al módulo de sujeción de tal manera que sobresale como máximo de dos de las superficies laterales del rectángulo, orientadas en vertical. Esta disposición permite lograr los distintos conceptos mencionados, o sea, el concepto de un husillo, el concepto de dos husillos, así como el concepto de sincronización sin modificar la unión entre el módulo de sujeción y el módulo de cambio de palé.

El módulo de cambio de palé está acoplado, por ejemplo, en un ángulo de aproximadamente 45º respecto al plano central mencionado, es decir, en un eje ficticio que discurre horizontalmente y desde el punto central del módulo de sujeción hasta uno de sus extremos. De esta forma se logra también un buen acceso a la pieza de trabajo que se va a preparar, posibilitando también el cambiador de palés, además de la carga manual, una carga por medio de robot, paralela al tiempo de producción, por ejemplo mediante un brazo de pórtico o un brazo articulado.

A tal efecto, el módulo de cambio de palé presenta preferentemente al menos dos alojamientos para palés, de modo que en paralelo al tiempo de producción, es decir, durante el mecanizado de una pieza de trabajo en uno de los palés, se puede cargar la otra pieza de trabajo. Esto reduce los tiempos de preparación y, por tanto, los tiempos de parada de la máquina herramienta.

Según una forma de realización especialmente preferida, el módulo de cambio de palé está configurado como plato giratorio con un eje de giro que discurre en posición horizontal sobre una línea imaginaria del punto central del módulo de sujeción a uno de sus puntos extremos. El eje de giro del plato giratorio discurre en vertical. Por tanto, el plato giratorio está dispuesto en sí horizontalmente, de modo que resulta adecuado para dispositivos convencionales de carga y descarga de los palés de piezas de trabajo.

La disposición comprende preferentemente dos módulos de mecanizado, un módulo de sujeción y un módulo de cambio de palé, estando conectados entre sí los módulos de mecanizado en un ángulo de 90º al módulo de sujeción y estando dispuesto el módulo de cambio de palé de forma excéntrica respecto a cada uno de los planos centrales ficticios que discurren en cada caso a través de un módulo de mecanizado y el módulo de sujeción y están orientados en vertical. Esto significa al mismo tiempo que los planos ficticios son paralelos en cada caso a los ejes de husillo de un módulo de mecanizado. Según una forma de realización especialmente preferida, el módulo de cambio de palé está dispuesto aquí de modo que se encuentra dispuesto básicamente en la zona de aquel punto de cruzamiento de dos superficies frontales del módulo de sujeción, en las que no ésta previsto ningún módulo de mecanizado y que discurren en vertical respectivamente. Esto posibilita el mecanizado simultáneo de una pieza de trabajo, sujetada en el módulo de sujeción, mediante dos husillos que están dispuestos en vertical uno respecto a otro y cuyo eje de husillo discurre horizontalmente en cada caso.

Según una forma de realización especialmente preferida, el módulo de mecanizado está configurado como unidad de mecanizado de tres ejes. A tal efecto, el husillo está apoyado, por ejemplo, en un primer extremo de un brazo giratorio con posibilidad de desplazamiento lineal en la dirección paralelamente al eje de rotación del husillo y el brazo giratorio está apoyado de forma giratoria en su segundo extremo alrededor de un eje paralelamente al eje de rotación del husillo, pudiéndose desplazar a su vez el apoyo del brazo giratorio en una dirección verticalmente a la dirección de desplazamiento del husillo, o sea, en el presente caso en vertical, independientemente de la posición de giro del brazo giratorio. Esto posibilita la combinación de ejes redondos y lineales para el movimiento del husillo, lo que origina una construcción básica muy compacta y, por tanto, rígida. A partir de esto se obtienen masas movidas pequeñas que son una premisa para altos valores dinámicos y finalmente constituyen también el criterio de uso de los accionamientos directos. Alternativamente se pueden instalar, además, husillos de rosca de bolas como componentes motrices.

De forma ventajosa está previsto finalmente para cada módulo de mecanizado al menos un depósito de herramientas en el módulo de mecanizado. Así las herramientas se pueden cargar directamente mediante el husillo principal en el depósito de herramientas o extraer de éste.

El módulo de sujeción está configurado ventajosamente como mesa giratoria. En este caso se pueden usar mesas redondas convencionales de control numérico que posibilitan la presentación de la pieza de trabajo en diferentes posiciones del husillo. En vez de la mesa redonda se pueden usar también, por ejemplo, dispositivos de sujeción reversible.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se describe la invención puramente a modo de ejemplo con ayuda de las figuras adjuntas. Muestran:

Fig. 1 una vista en planta desde arriba de una máquina herramienta que sirve para explicar la presente invención, pero que no es objeto de la invención,

Fig. 2 una vista lateral de la máquina herramienta de la figura 1,

Fig. 3 una primera forma de realización de la máquina herramienta, según la invención, y

Fig. 4 otra máquina herramienta que sirve para explicar la presente invención, pero que no es objeto de la invención.

Vías para la realización de la invención

La figura 1 muestra la vista en planta desde arriba de una máquina herramienta 10 que es adecuada especialmente para el mecanizado por arranque de virutas de piezas metálicas de trabajo, sobre todo, piezas de trabajo de metal ligero. La máquina herramienta 10 comprende un módulo 12 de mecanizado, en el que está apoyado un husillo 14 de tal modo, que el eje de husillo discurre horizontalmente. Esto se puede observar bien en la vista lateral representada en la figura 2. El husillo 14 está apoyado, por su parte, en un brazo giratorio 16, de modo que en dirección horizontal se puede desplazar linealmente en el brazo giratorio 16, es decir, en dirección horizontal paralelamente al eje de husillo. El brazo giratorio 16, por su parte, está apoyado de forma giratoria en una consola 18, discurriendo el movimiento giratorio en un plano verticalmente al eje del husillo. La consola 18, por su parte, está apoyada con posibilidad de desplazamiento en dirección vertical en el módulo de mecanizado. A tal efecto, están previstos, por ejemplo, accionamientos lineales 20.

Son posibles, asimismo, unidades de mecanizado con otra configuración que presenten un husillo dispuesto horizontalmente. Sin embargo, se usan preferentemente unidades de mecanizado de tres ejes, ya que éstas presentan una alta flexibilidad respecto al mecanizado de la pieza de trabajo.

En la máquina herramienta, representada en las figuras 1 y 2, el módulo 12 de mecanizado comprende en cada caso un husillo, estando representado el husillo en posiciones diferentes.

Finalmente, en el módulo 12 de mecanizado está instalado un depósito 22 de herramientas, de modo que las herramientas, necesarias para el mecanizado de las piezas de trabajo, se pueden cargar en el husillo principal y extraer de éste y devolverse al depósito de herramientas. Esto posibilita un cambio rápido de herramienta que acorta nuevamente los tiempos, en los que la máquina herramienta no realiza ningún mecanizado.

Un módulo 24 de sujeción está acoplado al módulo 12 de mecanizado. Este módulo 24 de sujeción está configurado básicamente de forma rectangular y está provisto en uno de sus lados frontales verticales de elementos 26 para acoplar el módulo de mecanizado, que posibilitan el acoplamiento rígido del módulo de sujeción al módulo 12 de mecanizado. El módulo 24 de sujeción está configurado como mesa giratoria de control numérico que posibilita un giro de las piezas de trabajo alrededor de un eje que discurre en vertical, cuando están sujetadas en la mesa giratoria. Esto posibilita la presentación de las piezas de trabajo en posiciones diferentes respecto al husillo durante el mecanizado.

Finalmente, el módulo 24 de sujeción está unido de tal forma a un cambiador 28 de palés, que el cambiador 28 de palés está colocado en un ángulo de aproximadamente 45º respecto al plano central del módulo de mecanizado y de sujeción, que discurre paralelamente a la dirección del eje de husillo. Esto permite un buen acceso al módulo 28 de cambio de palé que es necesario especialmente al preparar, es decir, al sujetar y desmontar las piezas de trabajo.

En la máquina herramienta, representada en las figuras 1 y 2, el módulo de cambio de palé está configurado para alojar dos palés. En este sentido resulta básicamente ventajoso prever más de una posibilidad de alojamiento de palés, ya que paralelamente al tiempo de producción, es decir, durante el mecanizado de una pieza de trabajo, se puede realizar el proceso de preparación de la pieza de trabajo próxima o anterior.

El módulo 28 de sujeción está configurado nuevamente como plato giratorio, cuyo eje de giro discurre en paralelo al eje de giro de la mesa giratoria del módulo de sujeción, o sea, en vertical. El eje de giro corta en el caso de la máquina herramienta, representada en las figuras 1 y 2, una línea ficticia que discurre desde el punto central de la mesa 24 de sujeción básicamente rectangular hasta uno de sus extremos, o sea, el extremo derecho, abajo en la figura 1. A tal efecto, la asimetría de la colocación del plato giratorio 28 como módulo de cambio de palé está seleccionada de modo que el módulo de cambio de palé sobresale de dos de las superficies frontales, que discurren en vertical, del módulo 24 de sujeción básicamente rectangular, o sea, la superficie frontal inferior en la figura 1, así como la superficie frontal derecha en la figura 1. Esto permite un buen acceso a la cámara de mecanizado de la tercera superficie frontal que no se obstaculiza mediante el plato giratorio sobresaliente.

La figura 3 muestra una forma de realización de la máquina herramienta 10 según la invención. En este caso, la construcción es básicamente igual a la de la figura 1, radicando la diferencia en que está colocado un segundo módulo 12' de mecanizado en la superficie frontal libre del módulo rectangular 24 de sujeción, de la que no sobresale el módulo 28 de cambio de palé en la primera forma de realización, mostrada en la figura 1. Los husillos 14 del primer módulo 12 de mecanizado, así como el husillo 14' del segundo módulo 12' de mecanizado están dispuestos aquí horizontalmente en cada caso y en un ángulo de 90º uno respecto a otro. En la forma de realización, mostrada en la figura 3, los módulos 12 y 12' de mecanizado tienen una configuración igual. Sin embargo, sería posible también usar dos módulos distintos 12 y 12' de mecanizado, por ejemplo, un módulo de mecanizado de tres ejes y un módulo de mecanizado de dos ejes o dos módulos de tres ejes, que estén construidos, no obstante, de forma diferente.

Para el segundo módulo 12' de mecanizado está previsto, además, un segundo depósito 22' de herramientas en correspondencia con la disposición del primer depósito 22 de herramientas respecto al primer módulo 12 de mecanizado. Mediante la disposición, representada en la figura 3, es posible mecanizar de forma simultánea o alternativa la pieza de trabajo, sujetada en el módulo 24 de sujeción, con dos husillos 14 y 14' y con esto garantizar un buen acceso a la pieza de trabajo y un mecanizado rápido. Esto es especialmente ventajoso, si el módulo de sujeción de la pieza de trabajo no está configurado como mesa giratoria y, por tanto, no permite ningún movimiento giratorio de la pieza de trabajo durante el mecanizado, ya que entonces se puede tener mejor acceso a la pieza de trabajo.

En la figura 4 está representada otra máquina herramienta que no es objeto de la invención. Esta máquina herramienta comprende dos unidades dispuestas simétricamente que se componen de un módulo de mecanizado, un módulo de sujeción y un módulo de cambio de palé. La máquina herramienta 10, representada en la figura 4, está realizada como máquina herramienta sincronizada, es decir, se pueden mecanizar dos piezas de trabajo independientemente una de otra mediante un husillo 14 ó 14' en cada caso, incluso, por ejemplo, con programas diferentes de mecanizado. Los procesos de preparación en el módulo 28 ó 28' de cambio de palé se pueden realizar de forma independiente entre sí, siendo posible así, en general, un mecanizado simultáneo de dos piezas de trabajo en un espacio estrecho y, no obstante, la máquina herramienta 10, representada en la figura 4, sigue siendo compacta. Los módulos 12, 12'; 24, 24' y 28, 28', que están en correspondencia entre sí, están dispuestos entre sí de forma simétrica en cada caso respecto a un plano de simetría que separa el primer módulo 12 de mecanizado y el primer módulo 24 de sujeción del segundo módulo 12' de mecanizado y del segundo módulo 24' de sujeción. Esta disposición con un buen acceso constante al módulo 28 ó 28' de cambio de palé se logra al estar dispuesto en cada caso el módulo 28 de cambio de palé de forma excéntrica, es decir, asimétrica, respecto al módulo 24 de sujeción y el módulo 12 ó 24', 12' de mecanizado correspondientes.

El aspecto esencial de la invención es, por tanto, crear una máquina herramienta con una construcción modular, en la que debido a la disposición asimétrica de un módulo de cambio de palé sean posibles distintos conceptos de máquina, es decir, máquinas de un husillo o de dos husillos con disposición diagonal de los husillos sin modificar la disposición del módulo de cambio de palé respecto al módulo de sujeción.

Claims

1. Máquina herramienta (10), especialmente para el mecanizado con arranque de virutas de piezas de trabajo, que comprende:

-: dos módulos (12, 12') de mecanizado con respectivamente al menos un husillo (14, 14') con eje de husillo orientado horizontalmente;

-: al menos un módulo (24) de sujeción con una superficie de sujeción, orientada horizontalmente y giratoria alrededor de un eje vertical para al menos una pieza de trabajo, presentando el módulo (24) de sujeción elementos (26) para el acoplamiento rígido a los módulos (12, 12') de mecanizado y presentando el al menos un módulo (24) de sujeción y los módulos (12, 12') de mecanizado en paralelo a la dirección del eje de husillo al menos un plano central ficticio,

caracterizada porque,

-: los módulos (12, 12') de mecanizado están conectados entre sí en un ángulo de 90º al módulo (24) de sujeción, y

-: al menos un módulo (28) de cambio de palé, en el que está dispuesto el módulo (28) de cambio de palé de forma excéntrica respecto a cada uno de los planos centrales ficticios que discurren respectivamente en paralelo a los ejes de husillo y está acoplado al módulo (24) de sujeción de forma asimétrica respecto al plano central paralelo a la dirección del eje de husillo.

2. Máquina herramienta (10) según la reivindicación 1, caracterizada porque el módulo (24) de sujeción tiene forma básicamente paralelepipédica y el módulo (28) de cambio de palé está acoplado excéntricamente al módulo (24) de sujeción de tal modo que sobresale como máximo de dos de las superficies laterales del paralelepípedo orientadas en vertical.

3. Máquina herramienta (10) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el módulo (28) de cambio de palé está acoplado en un ángulo de 45º respecto al plano central.

4. Máquina herramienta (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el módulo (24) de sujeción presenta superficies frontales que discurren en vertical y porque el módulo (28) de cambio de palé está dispuesto de modo que se encuentra básicamente en la zona de aquel punto de cruzamiento de dos superficies frontales del módulo de sujeción, en las que no está previsto ningún módulo (12, 12') de mecanizado.

5. Máquina herramienta (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el módulo (12) de mecanizado está configurado como unidad de mecanizado de tres ejes.

6. Máquina herramienta (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el módulo (12) de mecanizado presenta al menos un depósito (22) de herramientas.

7. Máquina herramienta (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el módulo (24) de sujeción es una mesa giratoria.

8. Máquina herramienta (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el módulo (28) de cambio de palé está configurado para alojar al menos dos palés.

9. Máquina herramienta (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el módulo (28) de cambio de palé está configurado como plato giratorio.