ES2327164T3 - Dispositivo para el mecanizado multiple. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para el mecanizado múltiple de varias piezas (1) de trabajo dispuestas una al lado de otra, en especial piezas de trabajo en forma de barra o tubo, con un elemento inferior (2) para el apoyo de las piezas (1) de trabajo, un elemento superior (3) que se puede mover por motor respecto al elemento inferior (2) y un portaherramientas (24) para el alojamiento de varias herramientas, conteniendo el portaherramientas (24) una placa (29) de soporte, que se puede desplazar por motor relativamente respecto al elemento inferior (2), con varios alojamientos (30) de herramienta para herramientas axiales (25), que se encuentran dispuestos uno al lado de otro y uno debajo de otro, así como estando asignado al portaherramientas (24) un accionamiento (26) para accionar las herramientas axiales (25), caracterizado porque el elemento superior (3) está configurado para sujetar las piezas de trabajo en el elemento inferior (2) y guiado de manera que se puede desplazar en vertical mediante dos lados laterales (8, 9), unidos fijamente con el elemento superior, en dos elementos laterales (4, 5) de un bastidor (6), así como que se puede mover mediante un accionamiento elevador (7).

Description

Dispositivo para el mecanizado múltiple.

La invención se refiere a un dispositivo para el mecanizado múltiple de varias piezas de trabajo dispuestas una al lado de otra, en especial piezas de trabajo en forma de barra o tubo, según el preámbulo de la reivindicación 1 (véase, por ejemplo, el documento DE-19860867-A).

Con un dispositivo de este tipo, varias piezas de trabajo, que se van a mecanizar, se pueden, por ejemplo, doblar, troquelar, perforar, abocardar, proveer de roscas y tornillos, rebordear, así como comprobar simultáneamente en varias estaciones de mecanizado. Este tipo de mecanizados se ejecuta usualmente en máquinas separadas de mecanizado final y en prensas conectadas a continuación. En el caso de elementos fabricados en grandes series, éstas se combinan en instalaciones de transferencia de gran capacidad, ejecutándose por cada estación de mecanizado final respectivamente sólo un paso de trabajo. Para todos los demás procesos de mecanizado y control se usa un dispositivo propio de mecanizado. Como resultado de esto se crean instalaciones relativamente grandes y costosas. Por el contrario, en el caso de series pequeñas y medianas se usan generalmente estaciones de mecanizado final con un elemento de sujeción para la pieza de trabajo y un revolver axial para las herramientas axiales. Sin embargo, como los mecanizados se realizan de forma sucesiva, la duración del ciclo es comparativamente larga. Por consiguiente, los dispositivos de mecanizado de este tipo no resultan económicos para series mayores.

El objetivo de la invención es crear un dispositivo para el mecanizado múltiple del tipo mencionado al inicio que se pueda usar de manera económica tanto en series pequeñas como en series grandes.

Este objetivo se consigue mediante un dispositivo con las características de la reivindicación 1. Variantes prácticas y formas ventajosas de realización de la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas.

En el caso del dispositivo según la invención, varias piezas de trabajo dispuestas una al lado de otra se sujetan entre un elemento inferior y un elemento superior móvil centralmente y configurado, por ejemplo, como vástago de prensa. El dispositivo contiene un portaherramientas que contiene una placa de soporte, desplazable relativamente respecto al elemento inferior, con varios alojamientos de herramienta para herramientas axiales, que se encuentran dispuestos uno al lado de otro y uno debajo de otro. Al portaherramientas está asignado además un accionamiento para accionar las herramientas axiales. Esto permite realizar cualquier tipo de mecanizado a la vez en varias estaciones de mecanizado y/o sucesivamente mediante las herramientas axiales situadas una sobre otra. Por tanto, existe la posibilidad de combinar arbitrariamente pasos de fabricación paralelos y sucesivos. Esto permite combinar las ventajas de las instalaciones de fabricación en grandes series y pequeñas series. Mediante el simple desplazamiento de la placa de soporte realizada en forma de un registro de herramienta, las piezas de trabajo se pueden mecanizar en varias etapas en las estaciones individuales de mecanizado, incluso sin necesidad de un cambio complicado de herramienta.

El elemento superior está guiado de manera que se puede desplazar verticalmente mediante dos lados laterales, unidos fijamente con éste, en dos elementos laterales de un bastidor. Los lados laterales se pueden extender esencialmente por toda la altura de los elementos laterales y guiar por toda o casi toda su longitud. Esto posibilita un guiado especialmente estable y exacto del elemento superior.

La placa de soporte se puede adaptar sin dificultad a los diferentes requerimientos mediante ampliación y estar construida, por ejemplo, en forma de una sola pieza o a partir de varios segmentos móviles también por separado. El dispositivo según la invención presenta también una construcción extremadamente compacta y simple que posibilita altas velocidades de producción.

El accionamiento para accionar las herramientas axiales se forma convenientemente mediante un travesaño que se puede mover en horizontal sobre un bastidor y que es accionado por un servomotor. El accionamiento elevador para el desplazamiento del elemento superior contiene en una realización preferida un árbol de accionamiento, que está montado de manera giratoria en el elemento inferior y que puede girar por motor, con pivotes excéntricos que engranan mediante una pieza deslizante respectivamente en un orificio alargado de los lados laterales. Sin embargo, pueden estar previstos también otros accionamientos elevadores adecuados.

En el elemento inferior y/o el elemento superior pueden estar instalados además accionamientos adicionales para el mecanizado de la pieza de trabajo.

Otras particularidades y ventajas de la invención se derivan de la siguiente descripción de un ejemplo preferido de realización por medio del dibujo. Muestran:

Fig. 1 un dispositivo según la invención para el mecanizado múltiple de varias piezas de trabajo dispuestas una al lado de otra en una vista lateral esquemática,

Fig. 2 el dispositivo de la figura 1 en una vista delantera parcialmente en corte,

Fig. 3 un elemento del dispositivo, mostrado en la figura 1, con un portaherramientas en una vista trasera y

Fig. 4 una vista parcial a escala ampliada de una guía de lado lateral.

El dispositivo, representado de manera esquemática en las figuras 1 y 2 en una vista lateral y delantera, para el mecanizado múltiple de varias piezas 1 de trabajo dispuestas una al lado de otra está concebido especialmente para el mecanizado completo de piezas de trabajo en forma de barra o tubo, por ejemplo, para la fabricación de tubos de tensor de cinturón y hebilla, tuberías de frenado y combustible, tubos de llenado de combustible, conductos de inyección y similares. Éste contiene un elemento inferior 2 configurado como mesa de prensa y un elemento superior 3, realizado como vástago de prensa, que está guiado de manera que se puede desplazar relativamente respecto al elemento inferior 2 entre dos elementos laterales 4 y 5 de un bastidor 6, así como que se puede mover en vertical mediante un accionamiento elevador 7.

Según se deriva de la figura 2, el elemento superior 3 realizado como vástago de prensa está dispuesto de manera que se puede desplazar en vertical mediante dos lados laterales 8 y 9, unidos fijamente con éste, en los dos elementos laterales 4 y 5 del bastidor 6. Los dos elementos laterales 4 y 5 presentan en el ejemplo de realización mostrado una sección transversal en forma de U, que se puede observar en la figura 4, con dos brazos 10 y 11 sobresalientes hacia el interior. Entre los dos brazos 10 y 11 de los elementos laterales 4 y 5, los lados laterales 8 y 9 están guiados de manera que se pueden desplazar mediante guías lineales. Las guías lineales se componen de carriles 12 de guía y patines 13 de guía correspondientes, dispuestos en los elementos laterales 4 y 5 o en los lados laterales 8 y 9. Los lados laterales 8 y 9 se extienden por toda la altura de los dos elementos laterales 4 y 5 y están guiados casi por toda su longitud. De este modo se obtiene un guiado especialmente estable y exacto del elemento superior 3.

Según las figuras 1 y 2, el accionamiento elevador 7 comprende para el desplazamiento del elemento superior 3 un árbol horizontal 14 de accionamiento, montado de manera giratoria en el elemento inferior 2 y accionado por motor, que contiene pivotes excéntricos 15 sobresalientes lateralmente en sus dos extremos. Estos pivotes excéntricos 15 engranan mediante una pieza deslizante 16 respectivamente en un orificio alargado 17 de los respectivos lados laterales 8 y 9. Al girar el árbol 14 de accionamiento, el elemento superior 3 se desplaza entonces mediante los lados laterales 8 y 9 respecto al elemento inferior 2.

Sobre el elemento inferior 2 y el elemento superior 3 están fijados varios elementos inferiores y superiores 18 de sujeción de pieza de trabajo, dispuestos uno al lado de otro e indicados sólo esquemáticamente en las figuras 1 y 2, entre los que se sujetan y/o mecanizan las piezas 1 de trabajo. Entre el elemento inferior 2 y elemento superior 3 se encuentran, por tanto, varias estaciones de mecanizado dispuestas una al lado de otra, en las que las piezas 1 de trabajo se mecanizan en pasos sucesivos. Las piezas 1 de trabajo se transportan de una estación de mecanizado a la próxima mediante un carril 20 de transferencia, representado en la figura 1, que está provisto de pinzas correspondientes 21.

Los elementos 18 y 19 de sujeción de pieza de trabajo se pueden sustituir fácilmente por carriles de sujeción y pasadores limitadores no representados. El elemento inferior 18 de sujeción de pieza de trabajo puede estar realizado, por ejemplo, como molde hueco y el elemento superior 19 de sujeción de pieza de trabajo, como contrapieza correspondiente al molde hueco. Estos sirven para conformar y/o fijar las piezas 1 de trabajo durante el mecanizado, pero también pueden contener dispositivos de mecanizado o herramientas adicionales, mediante los que se mecanizan las piezas 1 de trabajo, ya sea mediante el movimiento descendente del elemento superior 3 o mediante accionamientos adicionales en el elemento inferior 2 y/o el elemento superior 3. Por tanto, en el elemento superior 2 y en el elemento inferior 3 pueden estar instalados accionamientos adicionales 22 y 23 que están representados con líneas discontinuas en la figura 1 y que accionan los dispositivos de troquelar, estampar, perforar u otros dispositivos de mecanizado integrados en los elementos 18 y 19 de sujeción de herramienta.

En el lado trasero del bastidor 6 está colocado un portaherramientas 24, representado en la figura 1, para el alojamiento de herramientas axiales 25 destinadas al mecanizado final de las piezas 1 de trabajo, así como un accionamiento correspondiente 26. El portaherramientas 24 contiene una placa 29 de soporte, ajustable en altura mediante una cremallera 27 y un piñón 28 de accionamiento, que contiene varios alojamientos 30 de herramienta para las herramientas axiales 25, que se encuentran dispuestos uno al lado de otro y uno debajo de otro.

En la figura 3 se puede observar que la placa 29 de soporte está guiada de manera que se puede desplazar en vertical entre dos listones laterales 31 de guía. Ésta contiene varios orificios 32, dispuestos uno al lado de otro y uno sobre otro, en los que están dispuestos los alojamientos 30 de herramienta para las herramientas axiales 25. La distancia lateral de los orificios 32 en cada hilera corresponde a la distancia de las piezas 1 de trabajo en las estaciones de mecanizado dispuestas una al lado de otra, de modo que varias piezas 1 de trabajo se pueden mecanizar en el lado trasero. Para cada pieza 1 de trabajo se dispone además de varios alojamientos 30 de herramienta, dispuestos uno debajo de otro, para herramientas axiales diferentes 25. La placa 29 de soporte puede estar realizada en forma de una o varias piezas.

El accionamiento 26, representado en la figura 1, para las herramientas axiales 25 dispuestas en la placa 29 de soporte contiene un travesaño 34 que está guiado de manera desplazable en horizontal sobre un bastidor 33 y que se puede desplazar en horizontal mediante un servomotor 35 con ayuda de una polea 36 de accionamiento y dos husillos paralelos 37 de accionamiento. En el travesaño 34 están previstos orificios de alojamiento, situados uno al lado de otro en horizontal, para elementos 38 de accionamiento con el fin de accionar las herramientas axiales 25. Los orificios de alojamiento para los elementos 38 de accionamiento están dispuestos de manera que quedan alineados con los alojamientos 30 de herramienta. La distancia horizontal de los orificios de alojamiento está adaptada a la distancia lateral de los orificios 32 para los alojamientos 30 de herramienta. Al desplazarse el travesaño 34 se pueden accionar entonces las herramientas dispuestas en la placa 29 de soporte.

Los accionamientos adicionales 22 y 23, mostrados asimismo en la figura 1, contienen una palanca basculante 40 que puede girar alrededor de un eje 39 de giro y que está en contacto mediante un extremo con un vástago 41 y mediante el otro extremo, con un disco 42 de levas. El disco 42 de levas, provisto de una o varias levas, es accionado por un motor 43 mediante una polea 44. Al girar el disco 42 de levas se puede mover entonces axialmente el vástago 41 y accionarse, por ejemplo, una herramienta de troquelar, estampar o doblar integrada en el elemento de sujeción de herramienta.

A continuación se explica el funcionamiento del dispositivo descrito arriba:

La alimentación de las piezas 1 de trabajo, que se van a mecanizar, se puede realizar desde un almacén de piezas no mostrado, desde la barra o desde una bobina después de una separación previa. Por medio del carril 20 de transferencia que está provisto de las pinzas 21 y que discurre a través de las zonas laterales 45 y 46 de paso, mostradas en la figura 2, en los elementos laterales 4 ó 5 y los lados laterales 8 ó 9, las piezas 1 de trabajo se transportan sincronizadamente de una estación de mecanizado a la próxima.

Después de colocarse las piezas 1 de trabajo sobre los elementos inferiores 18 de sujeción de pieza de trabajo, el elemento superior 3 realizado como vástago de prensa se mueve hacia abajo con los elementos superiores 19 de sujeción de pieza de trabajo fijados aquí mediante el giro del árbol 14 de accionamiento. Al producirse un movimiento de cierre de los elementos superiores 19 de sujeción de pieza de trabajo ya se puede realizar un mecanizado, teniéndose que fijar las piezas 1 de trabajo mediante un sujetador que precede a los elementos superiores de sujeción de pieza de trabajo. No obstante, el mecanizado se puede realizar también sólo después de cerrarse los elementos superiores 19 de sujeción de pieza de trabajo mediante herramientas integradas en los elementos de sujeción de pieza de trabajo. Estas herramientas son accionadas por los accionamientos adicionales 22 y 23 dispuestos en el elemento inferior 2 y/o en el elemento superior 3 mediante el vástago 41 que acciona las herramientas. El movimiento de los vástagos 41 se genera mediante el disco 42 de levas accionado por el motor 43 y mediante la palanca basculante 40. El disco 42 de levas puede contener en su circunferencia varias levas que posibilitan un movimiento adicional individual para mecanizados diferentes.

El mecanizado final de las piezas 1 de trabajo se realiza mediante las herramientas axiales 25 dispuestas en la placa 29 de soporte. En este caso se puede tratar de herramientas de estampar, abocardar, rebordear, etc., pero también de herramientas para la fabricación de roscas, el montaje de tuercas, la realización de ensayos o similares. El movimiento para el accionamiento de las herramientas axiales 25 se genera mediante el desplazamiento del travesaño 34. Las propias herramientas axiales están montadas en los alojamientos 30 de herramienta de la placa 29 de soporte.

Cuando se ha realizado una elevación axial con ayuda del travesaño 34, el travesaño 34 puede retroceder y la placa 29 de soporte se puede desplazar hacia arriba o hacia abajo a una posición próxima de la herramienta. De este modo se pueden ejecutar pasos sucesivos de trabajo en una estación de mecanizado y/o simultáneamente en distintas estaciones de mecanizado, incluso sin necesidad de un cambio complicado de herramienta. En el caso de piezas de trabajo más cortas puede estar prevista también una estación de inversión, mediante la que las piezas de trabajo se invierten para el mecanizado en ambos extremos.

Cuando finaliza el mecanizado, las piezas 1 de trabajo se fijan primero con ayuda de las pinzas 21 colocadas en el carril 20 de transferencia antes de moverse hacia arriba el elemento superior 3. Después de abrirse el elemento superior 3, las piezas 1 de trabajo se extraen del elemento inferior 18 de sujeción de pieza de trabajo mediante las pinzas 21 dispuestas en el carril 20 de transferencia y se transportan a la próxima estación de mecanizado. En el caso de mecanizados más simples se pueden omitir también estaciones de mecanizado. A continuación se puede iniciar un nuevo ciclo de mecanizado.

El dispositivo descrito arriba permite ejecutar un mecanizado completo desde la bobina hasta la pieza de trabajado fabricada, siendo posibles también, además de los mecanizados finales, otros pasos de mecanizado, por ejemplo, troquelado, estampado, doblado, comprobación y similar. El dispositivo es extremadamente flexible y se puede usar de manera universal.

Claims (13)

1. Dispositivo para el mecanizado múltiple de varias piezas (1) de trabajo dispuestas una al lado de otra, en especial piezas de trabajo en forma de barra o tubo, con un elemento inferior (2) para el apoyo de las piezas (1) de trabajo, un elemento superior (3) que se puede mover por motor respecto al elemento inferior (2) y un portaherramientas (24) para el alojamiento de varias herramientas, conteniendo el portaherramientas (24) una placa (29) de soporte, que se puede desplazar por motor relativamente respecto al elemento inferior (2), con varios alojamientos (30) de herramienta para herramientas axiales (25), que se encuentran dispuestos uno al lado de otro y uno debajo de otro, así como estando asignado al portaherramientas (24) un accionamiento (26) para accionar las herramientas axiales (25), caracterizado porque el elemento superior (3) está configurado para sujetar las piezas de trabajo en el elemento inferior (2) y guiado de manera que se puede desplazar en vertical mediante dos lados laterales (8, 9), unidos fijamente con el elemento superior, en dos elementos laterales (4, 5) de un bastidor (6), así como que se puede mover mediante un accionamiento elevador (7).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la placa (29) de soporte está guiada de manera que se puede desplazar en vertical en el bastidor (6) y contiene varias hileras de alojamientos (30) de herramienta que están situadas una sobre otra.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los lados laterales (8, 9) se extienden esencialmente por toda la altura de los elementos laterales (4, 5) y están guiados casi por toda su longitud.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la placa (29) de soporte se compone de un elemento o de segmentos accionados individualmente.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la distancia de los alojamientos (30) de herramienta dispuestos uno al lado de otro corresponde a la distancia de las piezas (1) de trabajo dispuestas sobre el elemento inferior (2).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el accionamiento (26) para accionar las herramientas axiales (25) contiene un travesaño (34) guiado de manera desplazable en horizontal sobre un bastidor (33) y accionado por un servomotor (35).

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque el travesaño (34) se puede desplazar mediante el servomotor (35) con ayuda de una polea (36) de accionamiento y dos husillos paralelos (37) de accionamiento.

8. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque en el travesaño (34) están previstos orificios de alojamiento, situados uno al lado de otro, para elementos (38) de accionamiento con el fin de accionar las herramientas axiales (25).

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el accionamiento elevador (7) contiene un árbol (14) de accionamiento, que está montado de manera giratoria en el elemento inferior (2) y que puede girar mediante por motor, con pivotes excéntricos (15) que engranan mediante una pieza deslizante (16) respectivamente en un orificio alargado (17) de los lados laterales (8, 9).

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque sobre el elemento inferior (2) y en el elemento superior (3) están fijados varios elementos superiores e inferiores (18, 19) de sujeción de pieza de trabajo que están dispuestos uno al lado de otro.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque en el elemento inferior (2) y/o en el elemento superior (3) están dispuestos accionamientos adicionales (22, 23) para un accionamiento de la herramienta.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque los accionamientos adicionales (22, 23) contienen un vástago (41) desplazable axialmente y accionable por un disco (42) de levas, que puede girar por motor, mediante una palanca basculante (40) que puede girar alrededor de un eje (39) de giro.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque entre el elemento inferior (2) y el elemento superior (3) está dispuesto un carril (20) de transferencia, provisto de pinzas (21), para el transporte de las piezas de trabajo.