ES2880806T3 - Dispositivo mejorado para procesar una viga - Google Patents
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Abstract
Aparato para mecanizar una viga, comprendiendo el aparato una dirección de paso (x), una dirección de altura (z) y una dirección de profundidad (y), y dos soportes (2, 3) separados en la dirección de paso, en el que el aparato se configura para mover cada soporte en la dirección de paso, en el que cada soporte comprende un bastidor externo (20, 30) y un anillo interno (21, 31), en el que el anillo interno se monta de modo que puede girar alrededor de un eje de rotación esencialmente paralelo a la dirección de paso en el bastidor externo, en el que el anillo interno comprende un mecanismo de sujeción (22, 23) para sujetar una viga, en el que el mecanismo de sujeción comprende una dirección de sujeción esencialmente perpendicular a la dirección de paso, en el que el aparato comprende una caja de mecanizado (6) posicionada entre los dos soportes (2, 3), en el que ambos soportes pueden moverse al menos parcialmente hacia la caja de mecanizado, caracterizado porque el primer soporte comprende un bastidor externo con forma de C (20) y un anillo interno con forma de C (21), comprendiendo el bastidor externo un segmento de abertura (25) para insertar una viga (28) y un mecanismo retractor (27a, 27b) que comprende un brazo inferior (27a) que puede moverse en la dirección de altura (z) y un brazo superior (27b) que puede moverse en la dirección de profundidad (y), que se conecta de manera deslizable al brazo inferior, extendiéndose tanto el brazo inferior como el superior en la dirección de profundidad (y), y mediante lo que el anillo interno (21) comprende un segmento de abertura (26) y un espacio de sujeción (29).
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo mejorado para procesar una viga
Campo técnico
La invención se refiere a un aparato para mecanizar una viga, preferiblemente una viga de madera, según el preámbulo de la reivindicación 1. Un aparato de este tipo se conoce a partir del documento EP2801 428 A1.
Técnica anterior
En la técnica anterior, existen máquinas para mecanizar vigas alargadas en dos variantes: un tipo estacionario, que comprende un dispositivo de mecanizado que puede moverse longitudinalmente, tal como se describe, por ejemplo, en el documento EP 1027952 B1, y un tipo de paso, que comprende un mecanismo de desplazamiento para el desplazamiento longitudinal de una viga hacia una zona de mecanizado que comprende un dispositivo de mecanizado. El tipo de paso puede realizarse con una polea motriz posicionada opuesta a una correa transportadora, tal como se describe, por ejemplo, en el documento EP 1405 693 B1, o con un mecanismo de sujeción que puede moverse longitudinalmente que se engancha a la viga lateralmente y la desplaza longitudinalmente, tal como se describe, por ejemplo, en el documento EP 2353820 B1.
Con una máquina de tipo de paso, puede proporcionarse una caja de mecanizado para proteger la zona de mecanizado del entorno. Un mecanismo de sujeción externo a la caja de mecanizado puede soportar la viga. Sin embargo, este tiene el efecto adverso de que pueda haber una holgura no deseada en la parte de la viga que va a procesarse, por ejemplo, debido al posicionamiento incorrecto, vibración, desplazamiento, fuerzas de mecanizado y similares.
La presente invención tiene como objetivo proporcionar una solución para el problema técnico de posicionar correctamente la viga en la caja de mecanizado.
El documento EP 2275 237 B1 describe una máquina de tipo de paso. Una zona de mecanizado de la máquina comprende una base con un dispositivo de mecanizado, en el que la base (y, por lo tanto, también el dispositivo de mecanizado) puede hacerse rotar alrededor de la dirección longitudinal.
El documento FR 2578777 B1 describe una máquina de tipo estacionario con una pluralidad de dispositivos de mecanizado que pueden moverse longitudinalmente. La máquina comprende, además, soportes estacionarios y soportes que pueden moverse longitudinalmente, comprendiendo cada uno un anillo giratorio y abrazaderas para sujetar lateralmente y hacer rotar una viga alrededor del eje longitudinal. Los soportes estacionarios comprenden un servocontrol para accionar las rotaciones. Los anillos giratorios de los soportes que pueden moverse se someten a las rotaciones por transferencia a través de la propia viga.
En la máquina, según el documento FR 2578777 B1, el desplazamiento relativo de un dispositivo de mecanizado y la viga puede tener lugar mediante la rotación de la viga alrededor del eje longitudinal y la traslación del dispositivo de mecanizado en la dirección longitudinal. Para dispositivos de mecanizado que son difíciles de mover, el desplazamiento longitudinal no es deseable, por ejemplo, debido a una calibración requerida. Para un dispositivo de mecanizado con elemento de mecanizado intercambiable, el desplazamiento longitudinal del dispositivo de mecanizado tampoco es deseable, debido al tiempo de desplazamiento longitudinal requerido hasta una cámara de intercambio con elementos de mecanizado para cambiar el elemento de mecanizado.
En la máquina según el documento EP 2275237 B1, el desplazamiento relativo de un dispositivo de mecanizado y la viga puede tener lugar mediante la rotación del dispositivo de mecanizado alrededor de la viga y la traslación de la viga en la dirección longitudinal. En esta máquina, el desplazamiento de rotación del dispositivo de mecanizado también requiere un tiempo de desplazamiento considerable, así como una cantidad considerable de espacio requerido. Además, el desplazamiento de rotación complica la alineación precisa del dispositivo de mecanizado.
La presente invención tiene como objetivo proporcionar una solución al problema técnico de minimizar el tiempo de mecanizado requerido.
La presente invención tiene como objetivo proporcionar una solución al problema técnico de alinear con precisión el dispositivo de mecanizado.
La presente invención tiene como objetivo proporcionar una solución al problema técnico de ahorrar espacio requerido perpendicular a la dirección longitudinal.
Un anillo giratorio según el documento FR 2 578 777 B1 se adapta para introducir una viga en la dirección longitudinal. Para vigas largas, este requiere una cantidad considerable de espacio en la dirección longitudinal.
La presente invención tiene como objetivo proporcionar una solución al problema técnico de ahorrar espacio requerido en la dirección longitudinal.
El documento EP 2 801 428 B1 describe una máquina para mecanizar una viga. La viga puede engancharse mediante dos medios de sujeción separados e independientes, pudiendo realizar cada uno un desplazamiento longitudinal en la dirección de, y un movimiento de rotación alrededor de un eje paralelo a, la dirección longitudinal de la viga. En particular, el documento describe un método en el que un primer medio de sujeción libera la viga, realiza un movimiento de rotación alrededor del eje longitudinal de la viga, y la engancha de nuevo en un sistema de referencia girado.
El documento EP 2 801 428 B1 no describe una caja de mecanizado. Por lo tanto, el documento no prevé la introducción de una viga en una caja de mecanizado. Incluso asumiendo una descripción implícita de una cámara o caja de mecanizado en este documento, no puede deducirse ninguna descripción implícita de que un soporte puede estar tanto fuera de la caja de mecanizado, al menos parcialmente en la caja de mecanizado, como moverse al menos parcialmente (desde el exterior) hacia dentro de la caja de mecanizado. Además, no se describe cómo puede hacerse rotar un medio de sujeción.
El documento DE 102013214019 B3 describe un aparato de sujeción para manipular piezas de trabajo. El aparato de sujeción comprende una estructura de soporte que gira alrededor de un eje de rotación y un par de elementos de sujeción que pueden accionarse en una dirección de sujeción perpendicular al eje de rotación entre sí. Cada uno de los elementos de sujeción de un par comprende un rodillo que comprende un eje de rodillo perpendicular a la dirección de sujeción y al eje de rotación.
Para introducir piezas de trabajo en el aparato de sujeción según el documento DE 102013214019 B3, se requiere una cantidad considerable de espacio en la dirección longitudinal.
Sumario de la invención
La presente invención proporciona un aparato para mecanizar una viga, según la reivindicación 1.
La presente invención es ventajosa por diversas razones. La presente invención proporciona:
• correcto posicionamiento de la viga en la caja de mecanizado, siendo capaz de sujetar la viga en la caja de mecanizado;
• minimización del tiempo de mecanizado requerido;
• alineación sencilla y precisa del dispositivo de mecanizado; y
• ahorro de espacio.
Estas ventajas, así como otras ventajas, se explican adicionalmente en la descripción detallada.
Descripción de los dibujos
Las figuras 1a y 1b muestran vistas delanteras esquemáticas de dos estados de una realización de un aparato según la presente invención.
Las figuras 2a, 2b, 2c, 2e, 3a y 3c muestran vistas laterales esquemáticas de diferentes estados de realizaciones de un soporte según la presente invención.
Las figuras 2d y 3b muestran vistas delanteras esquemáticas de realizaciones de un soporte según la presente invención.
Las figuras 2f y 2g muestran respectivamente una vista lateral esquemática y una vista delantera esquemática de una realización de una abrazadera de un soporte según la presente invención.
La figura 4 muestra una vista desde arriba esquemática de un estado de una parte de un aparato no según la presente invención.
La figura 5 muestra una vista lateral esquemática de una caja de mecanizado de un aparato no según la presente invención.
La figura 6 muestra una vista delantera esquemática de un estado de una parte de un aparato no según la presente invención.
Descripción detallada
La invención se refiere a un aparato para mecanizar una viga. La invención se resumió en la sección proporcionada para este fin. A continuación, se describe la invención en detalle. A menos que se defina lo contrario, todos los términos usados en la descripción de la invención, incluyendo términos técnicos y científicos, tienen el significado tal como se entiende normalmente por un experto en la técnica a la que se refiere esta invención. Para una mejor comprensión de la descripción de la invención, los siguientes términos se explican de manera explícita.
En el presente documento, “un”, “una”, “el” y “la” se refieren tanto al singular como al plural, a no ser que el contexto presuponga lo contrario. Por ejemplo, “un segmento” significa uno o más segmentos.
Cuando el término “alrededor” se usa en el presente documento con una cantidad mensurable, un parámetro, una duración o momento y similares, significa que las variaciones son de aproximadamente un 20% o menos, preferiblemente de aproximadamente un 10% o menos, más preferiblemente de aproximadamente un 5% o menos, incluso más preferiblemente de aproximadamente un 1% o menos, e incluso más preferiblemente de aproximadamente un 0,1% o menos que y del valor citado, en la medida en que tales variaciones sean aplicables en la invención descrita. Sin embargo, debe entenderse que el valor de una cantidad usada donde se usa el término “alrededor”, se da a conocer en sí mismo específicamente.
La citación de intervalos numéricos por extremos incluye todos los números enteros, fracciones y/o números reales entre los extremos, incluidos estos extremos.
La presente invención se refiere al mecanizado de una viga. Dicha viga puede ser una viga de madera, una viga de plástico o una viga de aluminio. Preferiblemente, la viga es una viga de madera. Preferiblemente, la viga es alargada. La viga comprende dos extremos y una dirección longitudinal, estando separados los dos extremos a lo largo de la dirección longitudinal.
En un primer aspecto, la invención se refiere a un aparato para mecanizar una viga. El aparato comprende una dirección de paso y dos soportes separados en la dirección de paso. El aparato se configura para mover cada soporte del aparato en la dirección de paso. Cada soporte comprende un mecanismo de sujeción para sujetar una viga, comprendiendo el mecanismo de sujeción una dirección de sujeción esencialmente perpendicular a la dirección de paso.
Esto resulta ventajoso ya que los soportes pueden trasladar la viga en la dirección de paso. Preferiblemente, en este caso, la dirección longitudinal de la viga es esencialmente paralela a la dirección de paso.
En una realización preferida, el aparato comprende una caja de mecanizado posicionada entre los dos soportes, en el que los dos soportes pueden moverse al menos parcialmente hacia la caja de mecanizado.
Esto resulta ventajoso, ya que tales soportes pueden proporcionar sujeción cerca de la parte de la viga que va a mecanizarse, y está en la caja de mecanizado. Esta sujeción garantiza un posicionamiento preciso de la parte de la viga que va a procesarse, por ejemplo, para evitar vibraciones. Además, esta sujeción puede tener lugar fuera de la caja de mecanizado y, por tanto, introducirse en la caja de mecanizado. Además, esto también resulta ventajoso ya que vigas muy cortas, por ejemplo, con una dimensión pequeña en la dirección longitudinal, también pueden sujetarse a lo largo de ambos lados de la parte que va a procesarse. El mecanismo a partir de esta realización preferida debe distinguirse de un sistema en el que un mecanismo de sujeción se posiciona o bien en la caja de mecanizado o bien fuera de esta. En el último caso, una parte de la viga que se introduce en la caja de mecanizado debe sujetarse cerca de la parte que va a mecanizarse a través de otro mecanismo de sujeción. En la presente invención, tal sujeción adicional puede estar presente, pero no es necesaria para la ventaja deseada.
En una realización preferida, los mecanismos de sujeción de ambos soportes que pueden moverse al menos parcialmente pueden posicionarse en la caja de mecanizado a una distancia mutua en la dirección de paso de como máximo 50 cm, preferiblemente como máximo 20 cm, más preferiblemente como máximo 10 cm, todavía más preferiblemente como máximo 5 cm, incluso más preferiblemente como máximo 2 cm y lo más preferiblemente como máximo 1 cm.
En una realización preferida, la caja de mecanizado comprende una anchura de caja en la dirección de paso y los mecanismos de sujeción de ambos soportes que pueden moverse al menos parcialmente pueden posicionarse en la caja de mecanizado a una distancia mutua en la dirección de paso de como máximo un 50%, preferiblemente como máximo un 20%, más preferiblemente como máximo un 10%, incluso más preferiblemente como máximo un 5%, incluso más preferiblemente como máximo un 2% y lo más preferiblemente como máximo un 1% de la anchura de la caja.
Según la invención, cada soporte del aparato se adapta para hacer rotar el mecanismo de sujeción alrededor de un eje de rotación esencialmente paralelo a la dirección de paso.
Esto resulta ventajoso ya que el aparato prevé la rotación de la viga alrededor de un eje de rotación esencialmente paralelo a su dirección longitudinal. Como resultado, los dispositivos de mecanizado solo tienen que realizar pequeños movimientos (tanto en la dirección de paso como en la perpendicular a la dirección de paso). Esto facilita enormemente la alineación precisa de los dispositivos de mecanizado dentro del aparato. Esto también da como resultado un ahorro considerable de espacio, dado que los dispositivos de mecanizado solo requieren un espacio más pequeño para moverse. Además, pueden usarse también dispositivos de mecanizado más pequeños. Si, por ejemplo, tiene que taladrarse un orificio a través de una viga, una primera parte del orificio puede taladrarse, la viga puede hacerse rotar 180° alrededor del eje de rotación y, entonces, una segunda parte del orificio puede taladrarse en línea con la primera parte del orificio. Además, esto también ahorra tiempo de mecanizado. Esto es porque puede ahorrarse tiempo de mecanizado por el movimiento tanto de un dispositivo de mecanizado como de la viga, lo que permite una mayor velocidad relativa de movimiento.
Según la invención, el eje de rotación pasa esencialmente a través del centro de masa de la viga y el eje de rotación es esencialmente paralelo a la dirección longitudinal de la viga. Esto resulta ventajoso ya que la rotación de la viga en este caso no requiere desplazamientos netos de la viga en un campo gravitacional, ni por tanto energía.
En una realización preferida, la caja de mecanizado comprende un dispositivo de mecanizado y una pluralidad de elementos de mecanizado que pueden montarse en el dispositivo de mecanizado. Esto resulta ventajoso, ya que puede ahorrarse espacio, porque todas las operaciones, tanto en los extremos de la viga como entre los extremos, pueden realizarse en la misma caja de mecanizado. Esto, además, resulta ventajoso, ya que puede ahorrarse tiempo de mecanizado cuando se cambia un elemento de mecanizado del dispositivo de mecanizado, dado que el dispositivo de mecanizado nunca se posiciona lejos de las partes de recambio, concretamente nunca fuera de la caja de mecanizado.
Una lista ilustrativa no limitativa de elementos de mecanizado incluye un taladro, una herramienta de corte, una fresa, un cepillo de lijado, una almohadilla de lijado, una cuña cilindrica y una sierra. La caja de mecanizado comprende, preferiblemente, un cambiador de herramienta, que se posiciona preferiblemente en la parte superior de la caja de mecanizado, preferiblemente encima del dispositivo de mecanizado. El cambiador de herramienta comprende, preferiblemente, una corredera que solo se abre durante el cambio, cuando no hay mecanizado, para evitar el movimiento de virutas de madera desde la zona de mecanizado hasta la corredera. El dispositivo de mecanizado comprende, preferiblemente, un brazo de fresado en el que pueden montarse automáticamente elementos de mecanizado. De manera alternativa, el dispositivo de mecanizado puede comprender un motor de cambio de herramienta. El inconveniente de la presencia de un motor de cambio de herramienta en el dispositivo de mecanizado es que se requiere una mayor inercia y un mayor espacio de maniobra para los movimientos del dispositivo de mecanizado. Preferiblemente, el dispositivo de mecanizado está servocontrolado o controlado por frecuencia. La caja de mecanizado comprende, preferiblemente, un brazo, comprendiendo el brazo un primer extremo externo a la caja de mecanizado y un segundo extremo en la caja de mecanizado. En el primer extremo, el dispositivo de mecanizado comprende un motor de accionamiento, que puede acoplarse a través de una correa de transmisión a un elemento de mecanizado en el segundo extremo. Esto resulta ventajoso, ya que se ahorra espacio en la caja de mecanizado. Esto resulta ventajoso adicionalmente, ya que el motor de accionamiento está protegido de las virutas en la caja de mecanizado. En una realización, el dispositivo de mecanizado comprende un elemento telescópico en el segundo extremo, preferiblemente un cilindro telescópico, para empujar hacia fuera un extremo residual de la viga o una pieza de trabajo de pulido defectuoso en la dirección de paso, preferiblemente hasta fuera de la caja de mecanizado, y más preferiblemente fuera de un soporte que puede posicionarse al menos parcialmente en la caja de mecanizado.
Una ventaja adicional de soportes configurados tanto para trasladar (en la dirección longitudinal) como para hacer rotar la viga es el menor tamaño requerido de los elementos de mecanizado. Por ejemplo, un taladro solo se necesita que sea la mitad de largo, dado que el taladrado es fácil en ambos lados de la viga. Una hoja de sierra, por ejemplo, solo se necesita que sea la mitad de grande, ya que es posible cortar alrededor de la viga. Además, esto también resulta ventajoso ya que, de esta manera, pueden colocarse más elementos de mecanizado en la misma cantidad de espacio. De manera adicional, la presente invención puede prever la orientación de elementos de mecanizado hacia el corazón de la madera, lo cual resulta ventajoso ya que evita el astillamiento y el desmoronamiento.
En una realización preferida, el aparato comprende dos grupos de varios soportes. Los soportes de un grupo están, en este caso, separados en la dirección de paso. Los grupos se separan adicionalmente en la dirección de paso. La caja de mecanizado se posiciona entre los dos grupos. Cada uno de los grupos comprende un soporte que puede moverse al menos parcialmente hacia la caja de mecanizado. Esto resulta ventajoso ya que una viga puede soportarse en varias partes separadas en la dirección de paso tanto antes como después de la caja de mecanizado. Esto permite que una segunda viga se posicione en un primer grupo de múltiples soportes, mientras que un segundo grupo de múltiples soportes todavía soporta una primera viga y un extremo de la primera viga todavía se está mecanizando en la caja de mecanizado.
En una realización preferida, el aparato se configura para que un soporte mueva simultáneamente un soporte en
la dirección de paso y haga rotar el mecanismo de sujeción del soporte alrededor del eje de rotación. Esto resulta ventajoso ya que, de esta manera, pueden realizarse operaciones tridimensionales con formas complejas en la viga, con o sin únicamente pequeños movimientos del dispositivo de mecanizado.
Según la invención, cada soporte comprende un bastidor externo y un anillo interno. El anillo interno está articulado de modo que puede girar alrededor del eje de rotación en el bastidor externo. En el presente documento, el anillo interno comprende el mecanismo de sujeción. Preferiblemente, el eje de rotación pasa esencialmente de forma centralizada a través del anillo interno. Preferiblemente, el anillo interno se monta de modo que puede girar en el bastidor externo a través de un cojinete deslizante; un cojinete con pista de rodadura de alambre; o un cojinete de bolas.
En una realización preferida, un mecanismo de sujeción comprende un tope y una abrazadera para sujetar la viga en la dirección de sujeción entre el tope y la abrazadera.
En una realización preferida, un soporte del aparato comprende un segundo mecanismo de sujeción. En el presente documento, el segundo mecanismo de sujeción comprende un tope, una abrazadera y una segunda dirección de sujeción esencialmente perpendicular a la dirección de paso y la dirección de sujeción del otro mecanismo de sujeción. Esto resulta ventajoso, ya que una viga puede sujetarse en cuatro lados, lo que garantiza una sujeción más estable.
En una realización preferida, un soporte del aparato (preferiblemente no el soporte que comprende dos mecanismos de sujeción perpendiculares) se configura para introducir la viga esencialmente perpendicular a la dirección de paso y la dirección de sujeción entre el tope y la abrazadera. Preferiblemente, el bastidor externo y el anillo interno de este soporte comprenden cada uno un segmento de abertura para introducir la viga entre el tope y la abrazadera, esencialmente perpendicular a la dirección de paso y la dirección de sujeción, tras la alineación de rotación de ambos segmentos de abertura. El soporte comprende preferiblemente un segundo tope que comprende una superficie de soporte, esencialmente paralela a la dirección de sujeción. El bastidor externo y el anillo interno pueden, por el presente documento, tener forma de C debido al segmento de abertura. En esta realización, el anillo interno puede soportarse de modo que puede girar en el anillo externo a través de un cojinete deslizante con forma de C; un cojinete de bolas con forma de C con línea de retorno (cojinete de cadena de bolas); un cojinete de rodillos con forma de C que comprende una circunferencia con forma de C y una pluralidad de rodillos distribuidos por la circunferencia con forma de C; o una combinación de los anteriores. Un ejemplo de una combinación se refiere a dos cojinetes deslizantes con forma de C separados en la dirección de paso y un cojinete de rodillos con forma de C posicionado entre los dos cojinetes deslizantes con forma de C. De manera alternativa, un cojinete de bolas circular que comprende una pluralidad de bolas y un conducto de agarre que comprende una abertura que comprende una anchura menor que el diámetro de las bolas podría usarse para evitar que una bola cayera fuera del conducto de agarre. Estos sistemas de cojinete son extremadamente ventajosos ya que una viga puede introducirse en dicho soporte de manera transversal a través del cojinete y perpendicular a la dirección de paso (y, por tanto, perpendicular a la dirección longitudinal de la viga). Esto proporciona un ahorro considerable de espacio en la dirección de paso.
El aparato se configura preferiblemente para inclinar el anillo interno del soporte por medio de rotación, de modo que una viga insertada se desliza contra la superficie de soporte del segundo tope por medio de la gravedad, con el fin de sujetar posteriormente la viga a través del mecanismo de sujeción. En este caso, el aparato se configura preferiblemente para posicionar previamente los topes, y en particular (si están presentes) los rodillos de tope, basándose en las dimensiones de una viga que va a introducirse, de modo que cuando la viga se sujeta contra la superficie de soporte del segundo tope por medio del mecanismo de sujeción, la viga se posiciona con un eje de inercia a lo largo de la dirección longitudinal de la viga coaxial al eje de rotación del anillo interno.
En una realización preferida, el aparato se configura para proporcionar una abrazadera, preferiblemente cada abrazadera, de un soporte, preferiblemente cada soporte, con una presión de sujeción dinámica. La presión de sujeción dinámica se determina basándose en al menos uno, preferiblemente al menos dos, y más preferiblemente al menos tres de: una longitud de la viga, una anchura de la viga, un grosor de la viga, un peso de la viga, un peso específico de la viga, una dureza de la viga, una propiedad material de la viga, una longitud de una parte saliente de la viga, una posición de la viga entre el mecanismo de sujeción según la dirección de paso, un momento de fuerza debido a una parte saliente de la viga, una orientación de rotación del mecanismo de sujeción, una operación ejecutada, una distancia desde una posición de mecanizado hasta el soporte, una velocidad de rotación del mecanismo de sujeción y una velocidad de traslación del soporte según la dirección de paso. Preferiblemente, la presión de sujeción dinámica se determina al menos en parte basándose en una longitud de la viga, una orientación de rotación del mecanismo de sujeción, una velocidad de rotación del mecanismo de sujeción, una velocidad de traslación del soporte según la dirección de paso y, opcionalmente, uno o más de una anchura de la viga, un grosor de la viga, un peso de la viga, un peso específico de la viga, una dureza de la viga, una propiedad material de la viga, una longitud de una parte saliente de la viga, una posición de la viga entre el mecanismo de sujeción según la dirección de paso, un momento de fuerza a través de una parte saliente de la viga, una operación ejecutada y una distancia desde una posición de mecanizado hasta el soporte.
En una realización preferida, la caja de mecanizado comprende dos pasos separados en la dirección de paso. Una abertura de paso de la caja de mecanizado comprende un borde de abertura que se configura para encerrar el bastidor externo de un soporte. Un paso de la caja de mecanizado en particular comprende un borde de abertura que se configura para encerrar el bastidor externo de un soporte cuando el soporte comprende un posicionamiento sobre o a través del paso. El borde de abertura del paso comprende en particular una forma que encierra el bastidor externo del soporte cuando se posiciona un soporte sobre o a través del paso.
En una realización preferida, cada uno de los dos soportes, que pueden moverse al menos parcialmente hacia la caja de mecanizado se configuran para encerrar esencialmente una viga sujeta y para sellar una abertura para la viga en ausencia de una viga en el soporte. Cada uno de los dos soportes puede comprender un mecanismo de sujeción y un segundo mecanismo de sujeción que pueden encerrar esencialmente una viga en todos sus lados. De manera adicional, cada uno de los dos soportes puede comprender una placa de sellado que puede moverse esencialmente perpendicular a la dirección de paso con el fin de sellar la abertura de la viga en ausencia de una viga en el soporte. Cada uno de los dos soportes comprende, preferiblemente, al menos cuatro placas de sellado, preferiblemente cada anillo interno de los dos soportes comprende estas al menos cuatro placas de sellado, pudiendo moverse cada placa de sellado en una dirección perpendicular a la dirección de paso para encerrar una viga rectangular y/o para sellar dicha abertura. Cada uno de los dos soportes incluye, preferiblemente, una placa de sellado giratoria, en la que cada uno de los dos soportes se configura (por ejemplo, comprende un accesorio articulado) para hacer rotar la placa de sellado giratoria alrededor de un eje esencialmente paralelo a la dirección de paso para una abertura para la viga. En el presente documento, dicho eje se sitúa preferiblemente por encima de la abertura para la viga, de modo que la configuración sellada corresponde a un mínimo de energía potencial en el campo gravitacional.
Esto resulta ventajoso, ya que cuando el soporte se coloca en el paso, cuando la viga se encierra mediante los mecanismos de sujeción y/o cuando la abertura del anillo interno se cubre con la una o más placas de cierre, el paso de la caja de mecanizado se protege del material propulsado, tal como, por ejemplo, virutas de madera y polvo.
En una realización preferida, la caja de mecanizado comprende un sistema de extracción para material eliminado, por ejemplo, virutas de madera y polvo, preferiblemente en la parte inferior de la caja de mecanizado. Preferiblemente, el sistema de extracción se configura para crear un vacío o un vacío parcial. Como resultado, con huecos y fisuras que todavía son pequeños, por ejemplo, cuando la viga que va a mecanizarse no comprende una sección transversal rectangular, el aire se aspira a una velocidad relativamente alta, lo que evita que el material eliminado, tal como virutas de madera y polvo, se propulsen desde la caja de mecanizado. Dado que ni el polvo ni las virutas pueden escapar de la caja de mecanizado cerrada, la caja de mecanizado proporciona protección contra los riesgos del polvo para la salud, por ejemplo, cáncer provocado por el polvo fino de, por ejemplo, roble.
Preferiblemente, los dos pasos de la caja de mecanizado comprenden un paso de entrada y un paso de salida, y el aparato se configura para posicionar, orientar y, opcionalmente, hacer rotar un dispositivo de mecanizado de modo que el material eliminado se dirige lejos del paso de salida. Los huecos y grietas normalmente se producen después del mecanizado, es decir, cuando la viga ya no comprende una sección transversal rectangular o cuadrada. En la entrada, la viga puede, por tanto, encerrarse todavía fácilmente, lo cual no puede ser el caso en la salida. Al posicionar, orientar y, opcionalmente, hacer rotar un dispositivo de mecanizado de tal manera que el material eliminado, por ejemplo, virutas de madera y polvo, no se mueva hacia el paso de salida, el escape de material eliminado se evita adicionalmente.
En una realización preferida, la caja de mecanizado comprende una pared doble y/o aislamiento acústico para la amortiguación del sonido.
En una realización preferida, una abrazadera y/o un tope comprende uno o más rodillos y un dispositivo de agarre, comprendiendo cada uno de los rodillos un eje de rodadura esencialmente perpendicular a la dirección de paso y la dirección de sujeción, y en el que la abrazadera y/o el tope está(n) configurado(s) para desplazar el dispositivo de agarre y los rodillos relativos entre sí en la dirección de sujeción. De esta manera, es posible cambiar entre un modo de agarre y un modo de rodadura. Esto resulta ventajoso para empujar una viga a través del anillo interno que comprende la abrazadera y/o el tope. Un primer soporte puede sujetar la viga a través de dispositivos de agarre, un segundo soporte puede sujetar la viga a través de rodillos, y el primer soporte puede moverse según la dirección de paso y, de ese modo, empujar o tirar de la viga a través del segundo soporte. Un dispositivo de agarre puede comprender ranuras esencialmente perpendiculares a la dirección de paso y la dirección de sujeción.
En una realización preferida, el aparato es un dispositivo de labrado de la madera CNC. Preferiblemente, el aparato se configura para leer un archivo, preferiblemente un archivo en formato BTL, a partir de un medio de almacenamiento legible por ordenador, tangible, no transitorio, y determinar un conjunto de operaciones requeridas para una viga así como una secuencia para las operaciones requeridas basadas en el archivo y después ejecutarlo. El archivo en formato BTL puede comprender representaciones digitales para una pluralidad de vigas, ventanas, puertas y similares para un marco de madera, por ejemplo, una pluralidad de vigas para una casita al lado de la piscina. A través de la determinación de las operaciones controladas por ordenador, pueden tratarse vigas de
diversas formas, dimensiones y operaciones finales en cualquier orden sin pérdida de tiempo. La máquina puede ejecutar todas las formas mecanizadas conocidas.
En una realización preferida, una viga se soporta por completo mediante los soportes y el aparato también puede procesar vigas curvas y/o alabeadas. Para aparatos con un transportador de rodillos o correa transportadora según la técnica anterior, esto no resulta posible ya que la viga no puede estrecharse en línea recta debido a una resistencia demasiado grande de la viga y/o porque la viga retorna cuando se suelta.
En un segundo aspecto, la invención se refiere a un soporte para manipular una viga. El soporte comprende una dirección de paso y un mecanismo de sujeción para sujetar una viga, comprendiendo el mecanismo de sujeción una dirección de sujeción esencialmente perpendicular a la dirección de paso. El soporte se adapta, preferiblemente, para hacer rotar el mecanismo de sujeción alrededor de un eje de rotación esencialmente paralelo a la dirección de paso. El mecanismo de sujeción comprende, preferiblemente, un tope y una abrazadera para sujetar la viga entre el tope y la abrazadera en la dirección de sujeción. Preferiblemente, el soporte se configura para proporcionar una presión de sujeción dinámica a la abrazadera basándose en al menos uno, preferiblemente al menos dos, y más preferiblemente al menos tres de: una longitud de la viga, una anchura de la viga, un grosor de la viga, un peso de la viga, un peso específico de la viga, una dureza de la viga, una propiedad material de la viga, una longitud de una parte saliente de la viga, una posición de la viga entre el mecanismo de sujeción según la dirección de paso, un momento de fuerza debido a una parte saliente de la viga, una orientación de rotación del mecanismo de sujeción, una operación ejecutada, una distancia desde una posición de mecanizado hasta el soporte, una velocidad de rotación del mecanismo de sujeción y una velocidad de traslación del soporte según la dirección de paso.
En un tercer aspecto, la invención se refiere a un método para mecanizar una viga. La viga comprende una dirección longitudinal y dos partes separadas en la dirección longitudinal. El método comprende las etapas de sujetar la viga esencialmente perpendicular a la dirección longitudinal de cada una de las dos partes, y después simultáneamente:
- trasladar opcionalmente la viga sujetada esencialmente en la dirección longitudinal;
- hacer rotar la viga sujetada alrededor de un eje de rotación esencialmente paralelo a la dirección longitudinal;
y
- mecanizar al menos una parte de la viga, la parte de la viga posicionada en la dirección longitudinal entre ambas partes.
Un experto en la técnica apreciará que el aparato según el primer aspecto es adecuado para llevar a cabo el método según el tercer aspecto. Un experto en la técnica también apreciará que el soporte según el segundo aspecto es adecuado para un aparato según el primer aspecto y también es adecuado para manipular la viga en el método según el tercer aspecto. Estos tres aspectos, por tanto, están relacionados. Cada característica descrita en el presente documento puede, por tanto, referirse a cualquiera de estos tres aspectos de la invención.
Además, para operaciones sencillas como la perforación, pueden insertarse y mecanizarse simultáneamente múltiples vigas entre el mecanismo de sujeción.
A continuación, la invención se describirá a modo de ejemplos no limitativos que ilustran la invención, y que no pretenden ni deben interpretarse como que limitan el alcance de la invención.
Las figuras 2a, 2b, 2c y 2e muestran vistas laterales esquemáticas de diferentes estados de un primer soporte (1) del grupo de entrada del aparato según la invención. La figura 2d muestra una vista delantera esquemática.
El primer soporte (1) comprende un bastidor externo con forma de C (20) y un anillo interno con forma de C (21). El anillo interno (21) se monta de modo que puede girar en el bastidor externo a través de un cojinete de bolas (70a, 70b) que comprende una línea de retorno (70b). En realizaciones alternativas, puede usarse un cojinete deslizante con forma de C; un cojinete de bolas con forma de C con línea de retorno (cojinete de cadena de bolas); un cojinete de rodillos con forma de C que comprende una circunferencia con forma de C y una pluralidad de rodillos distribuidos por la circunferencia con forma de C; o una combinación de los anteriores. Un ejemplo de una combinación se refiere a dos cojinetes deslizantes con forma de C separados en la dirección de paso y un cojinete de rodillos con forma de C posicionado entre los dos cojinetes deslizantes con forma de C. Según la invención, el bastidor externo comprende un segmento de abertura (25) para insertar (10) una viga (28) y un mecanismo retractor (27a, 27b) que comprende un brazo inferior (27a) que puede moverse en la dirección de altura (z) y un brazo superior (27b) que puede moverse en la dirección de profundidad (y), que se conecta de manera deslizable al brazo inferior. Ambos brazos se extienden en la dirección de profundidad (y). El anillo interior (21) comprende un segmento de abertura (26), un espacio de sujeción (29) y el mecanismo de sujeción (22, 23) del soporte. El mecanismo de sujeción comprende un tope (22) y una abrazadera (23) para sujetar la viga entre el tope y la abrazadera. El tope y la abrazadera comprenden una dirección de sujeción esencialmente perpendicular a la
dirección de paso. Además, el anillo interno comprende un segundo tope (24) que comprende una superficie de soporte esencialmente paralela a la dirección de sujeción.
Con la alineación de rotación de los segmentos de abertura (25, 26), como es el caso en, por ejemplo, las figuras 2a y 2b, los mecanismos retractores (27a, 27b) del primer (1) y segundo (2) soporte del grupo de entrada pueden trasladar una viga (28) en la dirección de profundidad (y), esencialmente perpendicular a la dirección de paso y la dirección de sujeción, hasta atravesar el espacio de sujeción (29) del primer soporte (1), quedando fijado el punto cero para un mecanizado adicional. Entonces, el anillo interno (21) puede rotar, deslizándose automáticamente la viga contra los topes (22, 24) debido a la gravedad. Durante la rotación del anillo interno, la viga puede sujetarse a través del mecanismo de sujeción del primer soporte (1).
Los topes (22, 24) y la abrazadera (23) se controlan preferiblemente de manera que el centro de la sección transversal de la viga perpendicular a la dirección longitudinal coincide con el eje de rotación determinado por el anillo interno. La presión de sujeción se determina al menos en parte basándose en una longitud de la viga, una orientación de rotación del mecanismo de sujeción, una velocidad de rotación del mecanismo de sujeción y una velocidad de traslación del soporte en la dirección de paso.
La figura 2d muestra una representación en detalle del tope (24) que está separado del paso de entrada (26) del anillo interno a través del espacio de sujeción (29), es decir, el tope (24) es diametralmente opuesto al paso de entrada (26). Este tope (24) comprende un bastidor (80) que comprende una pluralidad de cojinetes de bolas, rodillos o ruedas (81) y un rodillo de recepción (82) que puede rotar alrededor de ejes de rotación esencialmente paralelos a la dirección de sujeción del mecanismo de sujeción (22, 23). El tope comprende un elemento de soporte (83) al que se fija lateralmente y de modo que puede girar el rodillo de recepción. El elemento de soporte (83) se fija al bastidor (80) de este tope (24). El bastidor comprende una anchura en la dirección de sujeción del mecanismo de sujeción (22, 23) que es preferiblemente como máximo de 5 cm, de modo que las vigas estrechas (en la dirección de sujeción) también pueden sujetarse. El rodillo de recepción (82) se posiciona fuera del anillo interno, y más particularmente fuera del cojinete de bolas, en la dirección de alimentación (x) en una posición correspondiente al mecanismo retractor (27a, 27b).
El bastidor externo del primer soporte comprende, véase, por ejemplo, la figura 2d, una parte deslizante (13) y una parte de cápsula (14) que están separadas en la dirección de paso. La parte deslizante se dirige hacia la caja de mecanizado, es decir, la parte deslizante está más cerca de la caja de mecanizado que la parte de cápsula.
Claims (1)
- REIVINDICACIONESi. Aparato para mecanizar una viga, comprendiendo el aparato una dirección de paso (x), una dirección de altura (z) y una dirección de profundidad (y), y dos soportes (2, 3) separados en la dirección de paso, en el que el aparato se configura para mover cada soporte en la dirección de paso, en el que cada soporte comprende un bastidor externo (20, 30) y un anillo interno (21, 31), en el que el anillo interno se monta de modo que puede girar alrededor de un eje de rotación esencialmente paralelo a la dirección de paso en el bastidor externo, en el que el anillo interno comprende un mecanismo de sujeción (22, 23) para sujetar una viga, en el que el mecanismo de sujeción comprende una dirección de sujeción esencialmente perpendicular a la dirección de paso, en el que el aparato comprende una caja de mecanizado (6) posicionada entre los dos soportes (2, 3), en el que ambos soportes pueden moverse al menos parcialmente hacia la caja de mecanizado, caracterizado porque el primer soporte comprende un bastidor externo con forma de C(20) y un anillo interno con forma de C (21), comprendiendo el bastidor externo un segmento de abertura (25) para insertar una viga (28) y un mecanismo retractor (27a, 27b) que comprende un brazo inferior (27a) que puede moverse en la dirección de altura (z) y un brazo superior (27b) que puede moverse en la dirección de profundidad (y), que se conecta de manera deslizable al brazo inferior, extendiéndose tanto el brazo inferior como el superior en la dirección de profundidad (y), y mediante lo que el anillo interno (21) comprende un segmento de abertura (26) y un espacio de sujeción (29).2. Aparato según la reivindicación anterior 1, en el que la caja de mecanizado (6) comprende dos aberturas de paso separadas en la dirección de paso, en el que una abertura de paso de la caja de mecanizado comprende un borde de abertura (54) configurado para encerrar el bastidor externo (30) de un soporte (2).3. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada uno de los dos soportes (2, 3) que pueden moverse al menos parcialmente hacia la caja de mecanizado se configuran (66, 67a, 67b, 68a, 68b) para encerrar una viga sujeta por todos los lados y comprenden una placa de sellado (66, 67a, 67b, 68a, 68b) que puede moverse perpendicular a la dirección de paso para sellar una abertura para la viga en ausencia de una viga en el soporte.4. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato comprende dos grupos (1, 2; 3, 4) de varios soportes, en el que los soportes de un grupo (1, 2) están separados en la dirección de paso (x), en el que los grupos están separados en la dirección de paso, en el que la caja de mecanizado (6) se posiciona entre los dos grupos, y en el que cada grupo comprende un soporte (2, 3) que puede moverse al menos parcialmente hacia la caja de mecanizado (6).5. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, para un soporte, el aparato se configura para, de manera simultánea:- mover el soporte en la dirección de paso; y- hacer rotar el mecanismo de sujeción del soporte alrededor del eje de rotación.6. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que un mecanismo de sujeción comprende un tope (22) y una abrazadera (23) para sujetar la viga entre el tope y la abrazadera en la dirección de sujeción.7. Aparato según la reivindicación anterior 6, en el que un soporte del aparato comprende un segundo mecanismo de sujeción, comprendiendo el segundo mecanismo de sujeción un tope (24), una abrazadera (34) y una segunda dirección de sujeción esencialmente perpendicular a la dirección de paso y la dirección de sujeción del otro mecanismo de sujeción.8. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 6 y 7, en el que una abrazadera y/o un tope de un mecanismo de sujeción comprende un dispositivo de agarre y uno o más rodillos, en el que cada uno de los rodillos comprende un eje de rodadura esencialmente perpendicular a la dirección de paso y la dirección de sujeción del mecanismo de sujeción, y en el que la abrazadera y/o el tope está configurado para desplazar el dispositivo de agarre y los rodillos relativos entre sí en la dirección de sujeción.9. Aparato según la reivindicación anterior 6, en el que un soporte (1) del aparato se configura para insertar la viga entre el tope (22) y la abrazadera (23) esencialmente perpendicular a la dirección de paso y la dirección de sujeción.10. Aparato según la reivindicación anterior 9, en el que los segmentos de abertura (25, 26) del bastidor externo (20) y el anillo interno (21) de dicho soporte (1) se configuran para insertar la viga (28) esencialmente perpendicular a la dirección de paso y la dirección de sujeción entre el tope (22) y la abrazadera (23) en la alineación de rotación de ambos segmentos de abertura, comprendiendo preferiblemente el soporte adicionalmente un segundo tope (24) que comprende una superficie de soporte esencialmente paralela a la dirección de sujeción.Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 9 y 10, en el que el anillo interno se monta de modo que puede girar en el bastidor externo a través de un cojinete de bolas con forma de C (70a, 70b) que comprende una línea de retorno (70b).Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 9 a 11, en el que dicho soporte (1) del aparato se configura para insertar la viga entre el tope (22) y la abrazadera (23) esencialmente perpendicular a la dirección de paso, la dirección de sujeción y la dirección de altura (z).Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 6 a 12, en el que el aparato se configura para proporcionar una abrazadera de un soporte con una presión de sujeción dinámica determinada basándose en al menos uno, preferiblemente al menos dos, y más preferiblemente al menos tres de: una longitud de la viga, una anchura de la viga, un grosor de la viga, un peso de la viga, un peso específico de la viga, una dureza de la viga, una propiedad material de la viga, una longitud de una parte saliente de la viga, una posición de la viga entre el mecanismo de sujeción según la dirección de paso, un momento de fuerza debido a una parte saliente de la viga, una orientación de rotación del mecanismo de sujeción, una operación ejecutada, una distancia desde una posición de mecanizado hasta el soporte, una velocidad de rotación del mecanismo de sujeción y una velocidad de traslación del soporte según la dirección de paso.Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los mecanismos de sujeción de ambos soportes que pueden moverse al menos parcialmente hacia la caja de mecanizado pueden posicionarse a una distancia mutua (D1) en la dirección de paso de como máximo 50 cm, preferiblemente como máximo 20 cm, más preferiblemente como máximo 10 cm, incluso más preferiblemente como máximo 5 cm, incluso más preferiblemente como máximo 2 cm y lo más preferiblemente como máximo 1 cm.
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