ES2206050B1 - Perfeccionamientos en el objeto de la patente n.200200288 por: torno con manipulador de piezas. - Google Patents

Abstract

Perfeccionamientos en el objeto de la Patente Nº 200200288 por: Torno con manipulador de piezas, con al menos un cabezal (2) y al menos una torreta porta-herramientas (13), yendo en la parte superior de la estructura (1) de la bancada al menos un carro (6) dispuesto sobre guías longitudinales (5), en el cual va incorporado al menos un manipulador (7) que comprende dos garras operativas para el manejo de las piezas (3) a mecanizar, en disposición de dicho manipulador (7) sobre un soporte (8) incorporado en montaje de desplazamiento vertical sobre el carro (6), mientras que el carro (6) va dispuesto en montaje de desplazamiento transversal sobre una base (10) de montaje sobre las guías longitudinales (5).

Description

Perfeccionamientos en el objeto de la patente n° 200200288 por: torno con manipulador de piezas.

La presente invención se refiere a un torno provisto con medios para la manipulación de las piezas a mecanizar, en el sentido de llevar las piezas hasta la colocación en el lugar de mecanizado y retirarlas después del mecanizado, para su sustitución por otra nueva pieza a mecanizar, proporcionando en tales aspectos una funcionalidad que hace notablemente ventajoso el uso del torno para su aplicación.

En relación con los tornos destinados para mecanizar piezas pesadas, es conocida la disposición de transportadores instalados como accesorios del torno o incluso formando parte del mismo.

Una realización conocida en ese sentido, es la disposición de un pórtico móvil, con medios motrices y de manipulación, en montaje sobre guías de desplazamiento ubicadas de manera anexa al torno. Esta solución resulta complicada y voluminosa, debido a la estructura que requiere el pórtico transportador y su individualidad funcional con medios independientes del torno.

La Patente Española P 0465162 da a conocer un cargador-almacén de piezas, que es acoplable accesoriamente a un torno, disponiendo ese cargador- almacén de unos medios para ir colocando las piezas sucesivamente en una salida, en donde pueden ser cogidas por un manipulador basculante montado sobre un eje. Esta solución resulta a su vez complicada y costosa, y no resuelve satisfactoriamente el proceso completo de la alimentación y retirada de las piezas a mecanizar.

La Patente EP 0539837 da a conocer una disposición de dos manipuladores, uno para colocar las piezas a mecanizar y otro para retirarlas del torno una vez mecanizadas; resultando esta solución complicada y costosa, tanto para la instalación como en el funcionamiento.

Se conocen también soluciones que disponen el cabezal y el contrapunto del torno en un carro común desplazable hasta un lugar de recogida y depósito de las piezas, de manera que mediante la separación o aproximación del cabezal y el contrapunto, sobre dicho carro portador de los mismos, se cogen y dejan las piezas de aplicación, trasladándose éstas entre el lugar de recogida o de depósito y el lugar de mecanizado, mediante el desplazamiento del carro.

Esta solución tiene el inconveniente de que al ir el cabezal sobre un carro móvil, los medios de accionamiento del cabezal deben ir incorporados también en el carro, de manera que para grandes potencias de accionamiento es necesario sobredimensionar el carro, debido a los accionadores necesarios, lo cual conlleva también la necesidad de sobredimensionar los medios de sustentación del carro en su montaje móvil.

La Patente DE 19911156 recoge, por otra parte, una solución en la que el cabezal y el contrapunto del torno se incorporan en sendos carros independientes, los cuales son desplazables sobre guías horizontales y verticales para trasladar las piezas de aplicación entre el lugar de mecanizado y el punto de recogida o depósito.

En esta solución el cabezal va incorporado también sobre un carro móvil, lo que conlleva los mismos inconvenientes de la solución anterior para elevadas potencias, ya que los medios accionadores del cabezal deben ir incluidos en el carro móvil correspondiente. Y por otra parte, debido a la disposición móvil de los carros hacia arriba, la torreta portaherramientas va situada por debajo de la zona de mecanizado, de manera que las virutas y los líquidos de refrigeración del mecanizado caen sobre dicha torreta.

Frente a todo ello, de acuerdo con la presente invención se propone un torno que se basa en una realización estructural diferente, con la cual se eliminan de una manera ventajosa y práctica los inconvenientes anteriormente mencionados de las soluciones conocidas, aportando unas características funcionales que mejoran el servicio del torno en su aplicación.

Este torno objeto de la invención comprende una bancada que determina una estructura sobre la que se incorpora fijo, en disposición vertical o en disposición horizontal el cabezal del torno, yendo en montaje guiado sobre dicha estructura de la bancada al menos un carro portador de un manipulador para trasladar las piezas a mecanizar hasta la posición de mecanizado y retirarlas después de la operación.

El carro portador del manipulador va dispuesto en un montaje de desplazamiento longitudinal sobre la estructura de la bancada del torno, determinando dicho carro en sí mismo además una disposición de desplazamiento transversal y una disposición de desplazamiento vertical del conjunto que comporta el manipulador.

Por otra parte, la disposición del propio manipulador sobre el carro portante, incluye un montaje que permite movimientos de giro y basculación del manipulador en una realización con dos garras operativas, mediante las cuales puede coger independientemente sendas piezas, en la función de trabajo.

Con dicha disposición el manipulador se puede trasladar y mover para recoger de un almacén alimentador las piezas a mecanizar y llevarlas hasta la posición de mecanizado en el torno, así como retirarlas después del mecanizado para su descarga en un recogedor de salida; permitiendo la doble garra del manipulador retirar una pieza y dejar otra mediante una sola operación de desplazamiento, tanto en el lugar de mecanizado como en el lugar de alimentación y descarga, lo cual agiliza la sustitución de las piezas de aplicación en el torno, reduciendo a un mínimo los tiempos de inactividad del mecanizado para esa sustitución de las piezas.

Merced a la disposición fija del cabezal sobre la estructura de la bancada del torno el accionamiento para el mecanizado puede establecerse con medios incorporados en el propio cabezal o desde medios situados independientemente sobre la bancada con una transmisión desde ellos hasta el cabezal, lo cual permite utilizar medios accionadores de cualquier potencia, sin que ello obligue a sobredimensionar los medios de sujeción del cabezal.

El cabezal y el contrapunto (si es que existe) pueden ser convencionales, con la posibilidad por ejemplo de incorporar rodamientos de 120 milímetros de diámetro o más, sin que ello obligue a sobredimensionar la estructura. Y asimismo, se pueden manipular y mecanizar piezas, por ejemplo desde 10 a 500 milímetros de diámetro y de 200 a 2000 milímetros de longitud, sin tener que modificar la estructura del torno.

La torreta portaherramientas del torno puede ir por su parte incorporada en el mismo carro portador del manipulador de las piezas, lo cual reduce los medios accionadores necesarios para el desplazamiento de ambos elementos; yendo ese conjunto móvil por encima de la zona de mecanizado, lo cual evita la caída de virutas y los líquidos de refrigeración del mecanizado sobre la torreta portaherramientas.

El manipulador de las piezas puede sin embargo ir también en un carro independiente de la torreta portaherramientas, lo cual facilita una reducción de los tiempos inactivos del mecanizado, ya que el manipulador puede desplazarse y realizar las operaciones propias de su función durante la realización de los mecanizados. Se puede también disponer más de una torreta portaherramientas, sobre las mismas guías de desplazamiento del carro del manipulador de las piezas, para realizar operaciones simultáneas de mecanizado.

Con el torno objeto de la invención se logran por lo tanto ventajas que hacen más efectivo y práctico el uso en la aplicación del trabajo a desarrollar, destacando en ese sentido los aspectos siguientes:

Se reducen los tiempos necesarios para la incorporación y retirada de las piezas de aplicación.

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Se puede disponer un cabezal de mayor tamaño, sin tener que sobredimensionar la estructura del torno.

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La sujeción de las piezas a mecanizar es más rígida que con las soluciones de cabezal móvil.

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La capacidad de carga es mayor que con las soluciones en las que el cabezal hace de manipulador.

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Con el cabezal fijo la torreta portaherramientas sufre variaciones de posicionamiento en las primeras pasadas del mecanizado, que son de mayor desbaste, pero la posición se corrige por la recuperación del material, de manera que en las pasadas últimas de menor desbaste el mecanizado se realiza con precisión, obteniéndose así un mecanizado más perfecto que con las soluciones de cabezal móvil, en las que la pieza sufre variaciones de posicionamiento en las pasadas de mayor desbaste, manteniéndose la posición descorregida hasta el final del mecanizado.

Por todo ello, dicho torno de la invención resulta ciertamente de unas características muy ventajosas, adquiriendo vida propia y carácter preferente respecto de los tornos conocidos de la misma aplicación.

La figura 1 muestra en perspectiva esquemática una realización del torno preconizado con cabezal vertical.

La figura 2 muestra una realización del torno con un cabezal horizontal accionado por transmisión desde medios independientes del mismo.

La figura 3 es una perspectiva del torno según una realización con cabezal horizontal provisto con medios de accionamiento incorporados en él mismo.

La figura 4 es un detalle ampliado en perspectiva del manipulador de doble garra del torno.

Las figuras 5 a 8 son esquemas de diversas posibilidades, no limitativas, de realizaciones prácticas del torno con el cabezal vertical, dentro del marco de la invención.

Las figuras 9 a 13 muestran respectivos esquemas de diversas posibilidades, no limitativas, de realizaciones prácticas del torno con el cabezal horizontal.

El torno objeto de la invención consta de una bancada que determina una estructura (1), sobre la cual se incorpora en disposición fija el cabezal (2) de sujeción y accionamiento giratorio de las piezas (3) a mecanizar.

El cabezal (2) puede ser vertical, como en la figura (1), para la actuación del mecanizado con las piezas (3) de aplicación dispuestas sobre él; pero también puede ser horizontal, como en las figuras 2 y 3, disponiéndose en este caso las piezas (3) para el mecanizado entre el cabezal (2) y un correspondiente contrapunto (4) u otro medio complementario de sujeción.

La estructura (1) de la bancada de la máquina determina en la parte superior unas guías longitudinales (5), sobre las cuales se incorpora en montaje móvil al menos un carro (6), en el que va dispuesto un manipulador (7) para llevar las piezas (3) a la posición de mecanizado y retirarlas después del mecanizado.

Según una característica de la invención, como se observa con más detalle en la figura 4, el manipulador (7) se prevé con dos garras operativas (7.1 y 7.2), yendo en una disposición basculante que permite situar a dichas garras (7.1 y 7.2) indistintamente en posición de recoger las piezas (3) y en una posición de espera en vacío o sujetando una pieza (3).

El manipulador (7) va incorporado en un soporte (8), mediante el cual es desplazable verticalmente sobre el carro (6) a lo largo de unas guías (9) de montaje de dicho soporte (8); en tanto que el propio carro (6) va dispuesto sobre una base (10), en montaje guiado respecto de guías transversales (11) de dicha base (10), con posibilidad por lo tanto de desplazarse transversalmente sobre la misma.

Por consiguiente, merced a su propia disposición de montaje sobre el soporte (8), a la disposición del soporte (8) respecto del carro (6), a la disposición del carro (6) sobre la base (10) y a la disposición de dicha base (10) sobre las guías longitudinales (5) de la estructura (1), el manipulador (7) es susceptible de efectuar todos los movimientos necesarios para la recogida de las piezas (3) a mecanizar, desde un alimentador (12), para llevarlas hasta la colocación en el cabezal (2) para el mecanizado; así como retirar las piezas (3) ya mecanizadas, desde el cabezal (2), para llevarlas al lugar de descarga.

Merced a la doble garra (7.1 y 7.2), el cabezal (7) permite además llevar una pieza (3) para mecanizar, hasta el cabezal (2), como por ejemplo la garra (7.1) y mediante la garra (7.2) retirar del cabezal (2) la pieza (3) mecanizada anteriormente, lo cual reduce considerablemente el tiempo de sustitución de las piezas (3), ya que la incorporación de una nueva pieza (3) a mecanizar y la retirada de la mecanizada anteriormente se realiza mediante la misma operación de desplazamiento del manipulador (7). Del mismo modo, la recogida y descarga de las piezas (3) se puede efectuar mediante la misma operación de desplazamiento del manipulador (7), si la descarga de las piezas (3) mecanizadas se hace en el propio lugar de recogida de las piezas (3) a mecanizar o en un lugar adyacente.

La torreta portaherramientas (13) del torno puede incorporarse en el mismo carro (6) portador del manipulador (7), con lo cual, mediante sólo los medios accionadores de dicho carro (6) se pueden efectuar los movimientos del manipulador (7) para colocar y retirar las piezas (3) respecto del cabezal (2), así como los movimientos de la torreta portaherramientas (13) para el mecanizado.

Sin embargo, esa disposición supone la inhabilitación de la torreta (13) durante la utilización del manipulador (7) y la inhabilitación de este último durante la utilización de la torreta (13), lo cual reduce considerablemente el nivel de productividad del torno.

Por ello, se prevé la incorporación de la torreta portaherramientas (13) en una carro (14) independiente, dispuesto sobre las mismas guías (5) de la parte superior de la estructura (1) de la bancada, con lo cual el manipulador (7) y la torreta portaherramientas (13) se pueden utilizar independientemente de manera simultánea, pudiendo efectuarse la descarga de una pieza (3) mecanizada y la recogida de otra nueva pieza (3) a mecanizar, mientras se está realizando el mecanizado de una tercera pieza (3) dispuesta en el cabezal (2), aumentando con ello la productividad del torno, ya que se reducen al mínimo los tiempos inoperantes del mecanizado.

Sobre las mismas guías (5) de la estructura (1) de la bancada pueden incorporarse además otros carros accesorios portadores de otras torretas portaherramientas y otros susceptibles manipuladores, para realizar operaciones múltiples en relación con las piezas (3) de aplicación, con unos mínimos tiempos inactivos del mecanizado.

Las figuras 5 a 8 muestran esquemáticamente distintas posibilidades de la disposición práctica del torno, en la realización con el cabezal (2) vertical; representando la figura 5 una disposición con un carro (6) en el que va incorporado un manipulador (7) y la torreta portaherramientas (13), la figura 6 una disposición con un carro (6) portador de un manipulador (7) y otro carro independiente (14) portador de la torreta portaherramientas (13), la figura 7 una disposición con un carro (6) portador de un manipulador (7) conjuntamente con una torreta portaherramientas (13), y la figura 8 una disposición con dos cabezales (2) y por encima sendos carros (14) portadores de sendas torretas portaherramientas (13) y un carro intermedio (6) con dos manipuladores (7) integrados en una manipulador doble.

Las figuras 9 a 13 muestran a su vez distintas posibilidades de la realización práctica del torno con el cabezal (2) horizontal, representando las figuras 9, 10 y 11 respectivas disposiciones semejantes a las de las figuras 5, 6 y 7, en esta realización, mientras que la figura 12 es una disposición como la de la figura 9 pero con dos cabezales (2) enfrentados, en lugar de un cabezal (2) y un contrapunto (4), correspondiendo la figura 13 a una disposición semejante a la de la figura 8, en esta realización.

Dichas posibilidades de disposición práctica del torno, en ambas realizaciones, no son sin embargo limitativas, ya que igualmente se pueden establecer otras cumpliendo con el concepto de la invención.

El conjunto de la torreta portaherramientas (13) y el contrapunto (4) (si existe), se puede también sustituir por una unidad de mecanizado que se complemente con el cabezal (2) de fijación de las piezas (3) para el mecanizado, o con los correspondientes medios de amarre y fijación.

En las disposiciones con el cabezal (2) horizontal, se puede incorporar además una torreta portaherramientas (13) complementaria en un carro dispuesto por la zona del mecanizado complementarias de forma prácticamente simultánea con cada pasada que se efectúa con los medios de la parte superior, permitiendo reducir el tiempo a emplear en el mecanizado de las piezas (3).

La disposición fija del cabezal (2) asegura en cualquier caso una inmovilidad que mantiene estable la sujeción de las piezas (3) en el mecanizado, permitiendo lograr un mecanizado de gran perfección.

Dicha disposición fija del cabezal (2) permite además que los medios actuadores del accionamiento giratorio del plato del mismo, puedan ir integrados en el propio cabezal (2), como en la realización de la figura 3, o bien disponerse unos medios accionadores independientes (15), para establecer, mediante una transmisión (16), el accionamiento del cabezal (2), como en la realización de la figura 2.

Por otra parte, en relación con el cabezal (2) fijo se pueden instalar medios accionadores (15) de cualquier potencia y rodamientos de gran tamaño para que el conjunto funcional resulte resistente, admitiendo el mecanizado de grandes piezas (3), sin que ello requiera sobredimensionar la estructura del torno.

Claims (2)

1. Perfeccionamientos en el objeto de la Patente N° 200200288 por: Torno con manipulador de piezas, del tipo que comprende al menos un cabezal (2), horizontal o vertical, y al menos una torreta portaherramientas (13), incluyendo medios para la manipulación de las piezas (3) a mecanizar, en la incorporación y retirada de las mismas, caracterizados porque en la parte superior de la estructura (1) de la bancada de la máquina va dispuesto al menos un carro (6) incorporado en montaje sobre unas guías longitudinales (5), comportando dicho carro (6) al menos un manipulador (7) para el manejo de las piezas (3), en disposición de dicho manipulador (7) en montaje giratorio o basculante sobre un soporte (8), el cual va dispuesto en montaje de desplazamiento vertical respecto del carro (6), mientras que el propio carro (6) va incorporado en montaje de desplazamiento transversal sobre una base (10), determinando una movilidad del manipulador (7) en todos los sentidos.

2. Perfeccionamientos en el objeto de la Patente N° 200200288 por: Torno con manipulador de piezas, en todo de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizados porque el manipulador (7) incluye dos garras operativas (7.1 y 7.2), las cuales pueden ser situadas indistintamente, mediante la basculación o giro del cabezal (7), entre una posición operativa para recoger las piezas (3) de aplicación y una posición de espera en vacío o en carga sujetando una pieza (3).