ES2524360T3 - Device and procedure for water jet cutting - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para cortar por chorro de agua una pieza de trabajo (31) con un cabezal de corte (10), un soporte (11), que es rotatorio alrededor de un eje de rotación (24) y al cual está fijado el cabezal de corte (10), presentando el cabezal de corte (10) un tubo concentrador (10b) con una abertura de salida (10c) para un chorro de agua (30), estando el cabezal de corte (10) alineado a lo largo de un eje de cabezal de corte (25) inclinado bajo un ángulo (α) con respecto al eje de rotación (24), estando previsto un equipo de medición (39) con un medio de registro para registrar la distancia entre el cabezal de corte (10) y una superficie de pieza de trabajo (31 c) de la pieza de trabajo (31), caracterizado porque el eje de cabezal de corte (25) está inclinado en un ángulo (α), que está prefijado, mediante un control, encontrándose el punto de intersección del eje de rotación (24) con el eje de cabezal de corte (25) con respecto al eje de rotación (24) a la misma altura axial que la altura axial, que registra el medio de registro del equipo de medición (39), de la superficie de pieza de trabajo (31 c) de la pieza de trabajo (31).Device for water jet cutting a workpiece (31) with a cutting head (10), a support (11), which is rotatable around a rotation axis (24) and to which the cutting head is fixed (10), the cutting head (10) presenting a concentrator tube (10b) with an outlet opening (10c) for a water jet (30), the cutting head (10) being aligned along an axis of cutting head (25) inclined at an angle (α) with respect to the axis of rotation (24), a measuring equipment (39) being provided with a recording means to record the distance between the cutting head (10) and a workpiece surface (31 c) of the workpiece (31), characterized in that the cutting head axis (25) is inclined at an angle (α), which is predetermined, by means of a control, being the point of intersection of the axis of rotation (24) with the axis of the cutting head (25) with respect to the axis of rotation (24) at the same axial height as the height a axial, which records the measuring equipment recording medium (39), of the workpiece surface (31 c) of the workpiece (31).
Description
DESCRIPCIÓN DESCRIPTION
Dispositivo y procedimiento para cortar por chorro de agua. Device and procedure for water jet cutting.
[0001] La presente invención se refiere a un dispositivo para cortar por chorro de agua una pieza de trabajo, del 5 tipo mencionado en el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un procedimiento para cortar por chorro de agua una pieza de trabajo, del tipo mencionado en la reivindicación 12. [0001] The present invention relates to a device for water jet cutting a workpiece, of the type mentioned in the preamble of claim 1, as well as to a method for water jet cutting a workpiece, of the type mentioned in claim 12.
[0002] En el corte por chorro de agua se utiliza el chorro de agua que sale del cabezal de corte, por ejemplo, para cortar una capa de material, respectivamente una pieza de trabajo, a lo largo de un contorno desplazando a lo largo 10 de este el cabezal de corte en forma controlada con una velocidad definida. En el proceso de corte, el chorro de agua impacta con alta velocidad sobre la superficie del material, respectivamente de la pieza de trabajo, y la penetra, de modo que resulta una ranura de corte. [0002] In water jet cutting, the water jet leaving the cutting head is used, for example, to cut a layer of material, respectively a workpiece, along a contour moving along 10 of this the cutting head in a controlled way with a defined speed. In the cutting process, the water jet impacts with high speed on the surface of the material, respectively of the workpiece, and penetrates it, so that a cutting groove results.
[0003] Generalmente, los cantos de corte que delimitan la ranura de corte corren paralelos uno al otro únicamente 15 con una velocidad de avance definida del cabezal de corte 10. Esto está representado en forma esquemática en la figura 9b que muestra una parte de una pieza de trabajo 31 en sección, así como el recorrido del chorro de agua 30b que sale del cabezal de corte 10. Si la velocidad de avance es demasiado reducida o demasiado alta, los cantos de corte no están dispuestos paralelos, sino inclinados uno con respecto al otro. La figura 9a muestra el recorrido del chorro de agua 30a en el caso de velocidad de avance demasiado reducida y la figura 9c el recorrido del chorro de 20 agua 30c en el caso de velocidad de avance demasiado alta. Como es evidente, los cantos de corte presentan una inclinación δ con respecto a la vertical sobre la superficie de pieza de trabajo 31c. Este defecto angular también se denomina “conicidad”. [0003] Generally, the cutting edges that delimit the cutting groove run parallel to each other only 15 with a defined feed rate of the cutting head 10. This is schematically represented in Figure 9b showing a part of a workpiece 31 in section, as well as the path of the water jet 30b leaving the cutting head 10. If the feed rate is too low or too high, the cutting edges are not arranged parallel, but inclined one with respect to the other. Figure 9a shows the path of the water jet 30a in the case of feed rate too low and Figure 9c the path of the water jet 30c in the case of feed rate too high. As is evident, the cutting edges have an inclination δ with respect to the vertical over the workpiece surface 31c. This angular defect is also called "taper."
[0004] Para asegurar un mecanizado racional se trata de elegir una velocidad de avance que en lo posible sea 25 alta. Para evitar en este caso en al menos uno de los dos cantos de corte la “conicidad” es conocido configurar el cabezal de corte en forma giratoria (compárese, por ejemplo, con los documentos US 6,922,605 B1 o US 6,766,216 B2). Para ello están previstos, aparte de los tres ejes para desplazar el cabezal de corte en el espacio, dos ejes de giro adicionales que posibilitan el giro del cabezal de corte. Deben preverse medidas apropiadas para posibilitar una orientación exacta del cabezal de corte y, por consiguiente, un corte preciso. 30 [0004] To ensure rational machining, it is a matter of choosing a feed rate that is possible to be high. To avoid in this case in at least one of the two cutting edges, the "conicity" is known to configure the cutting head in a rotating manner (compare, for example, with US 6,922,605 B1 or US 6,766,216 B2). For this purpose, apart from the three axes to move the cutting head in space, two additional rotation axes are provided that enable the cutting head to rotate. Appropriate measures must be provided to enable accurate orientation of the cutting head and, consequently, precise cutting. 30
[0005] Para poder posicionar el cabezal de corte correctamente con respecto a la pieza de trabajo es conocido además registrar la distancia entre el cabezal de corte y la superficie de la pieza de trabajo colocando sobre esta un palpador (compárese, por ejemplo, con los documentos EP 1 317 999 A1 o US 2006/0040590 A1). Sin embargo, de este modo, la distancia se deja determinar en forma exacta sólo en una medida limitada, lo cual tiene como 35 consecuencia inexactitudes correspondientes al cortar. [0005] In order to position the cutting head correctly with respect to the workpiece, it is also known to record the distance between the cutting head and the surface of the workpiece by placing a probe on it (compare, for example, the EP 1 317 999 A1 or US 2006/0040590 A1). However, in this way, the distance can be determined in an exact way only to a limited extent, which results in inaccuracies corresponding to cutting.
[0006] Del documento WO 2008/128303 A1 se conoce un dispositivo para cortar por chorro de agua una pieza de trabajo, el cual comprende un cabezal de corte y un soporte, que puede rotarse alrededor de un eje de rotación y al cual está fijado el cabezal de corte. El cabezal de corte presenta un tubo concentrador con una abertura de salida 40 para un chorro de agua, estando el cabezal de corte alineado a lo largo de un eje de cabezal de corte inclinado bajo un ángulo con respecto al eje de rotación. [0006] From WO 2008/128303 A1 a device is known for water jet cutting a workpiece, which comprises a cutting head and a support, which can be rotated around an axis of rotation and to which it is fixed The cutting head. The cutting head has a concentrator tube with an outlet opening 40 for a water jet, the cutting head being aligned along a cutting head axis inclined at an angle to the axis of rotation.
[0007] En esta y otras soluciones conocidas es desventajoso que al rotar el cabezal de corte alrededor del eje de rotación, para que, por ejemplo, sea realizable en la pieza de trabajo un corte que corra en un ángulo, se desplace el 45 punto de entrada del chorro de agua sobre la superficie de la pieza de trabajo. Este desplazamiento debe compensarse por medio de un movimiento de corrección en dirección X, Y y/o Z. Esto hace necesaria una operación de control adicional separada en el caso de cada modificación de la posición angular del cabezal de corte. [0007] In this and other known solutions it is disadvantageous that when rotating the cutting head around the axis of rotation, so that, for example, a cut that runs at an angle is achievable in the workpiece, the point is moved 45 of water jet inlet on the workpiece surface. This displacement must be compensated by means of a correction movement in the X, Y and / or Z direction. This makes a separate additional control operation necessary in the case of each change in the angular position of the cutting head.
[0008] Del documento US 2003/0037650 A1 se conoce un dispositivo para cortar por chorro de agua una pieza de 50 trabajo con un cabezal de corte, un soporte, que puede rotarse alrededor de un eje de rotación y al cual está fijado el cabezal de corte. El cabezal de corte presenta un tubo concentrador con una abertura de salida para un chorro de agua. El cabezal de corte está alineado a lo largo de un eje de cabezal de corte inclinado bajo un ángulo con respecto al eje de rotación. Además, está previsto un equipo de medición con un medio de registro para registrar la distancia entre el cabezal de corte y una superficie de pieza de trabajo de la pieza de trabajo. 55 [0008] From US 2003/0037650 A1 a device for water jet cutting is known a work piece with a cutting head, a support, which can be rotated around an axis of rotation and to which the head is fixed cutting The cutting head has a concentrator tube with an outlet opening for a water jet. The cutting head is aligned along an axis of the cutting head inclined at an angle to the axis of rotation. In addition, a measuring device with a recording means is provided to record the distance between the cutting head and a workpiece surface of the workpiece. 55
[0009] Otro dispositivo genérico para cortar por chorro de agua se muestra en el documento US 2006/0149410 A1. [0009] Another generic device for water jet cutting is shown in US 2006/0149410 A1.
[0010] Un objetivo de la presente invención es indicar un dispositivo y un procedimiento para cortar por chorro de agua una pieza de trabajo, los cuales no presentan las desventajas mencionadas previamente y posibilitan este 60 modo un corte más exacto. [0010] An objective of the present invention is to indicate a device and a method for water jet cutting a workpiece, which do not have the aforementioned disadvantages and thus enable a more precise cut.
[0011] Este objetivo se consigue mediante el dispositivo según la reivindicación 1, una máquina según la reivindicación 11, mediante el procedimiento según la reivindicación 12, así como mediante el procedimiento para mecanizar una pieza de trabajo según la reivindicación 15. Las otras reivindicaciones indican fabricaciones 65 [0011] This objective is achieved by the device according to claim 1, a machine according to claim 11, by the method according to claim 12, as well as by the method for machining a workpiece according to claim 15. The other claims indicate fabrications 65
preferidas de los correspondientes dispositivos según la invención y del correspondiente procedimiento según la invención. preferred of the corresponding devices according to the invention and of the corresponding method according to the invention.
[0012] Un dispositivo para cortar por chorro de agua comprende, por ejemplo, un cabezal de corte y un equipo de medición con un palpador para registrar la distancia entre el cabezal de corte y la superficie de pieza de trabajo, 5 comprendiendo el equipo de medición un accionamiento, mediante el cual el palpador puede presionarse en forma controlada por fuerza contra la superficie de pieza de trabajo. El accionamiento es, por ejemplo, un motor lineal con eje de ajuste desplazable linealmente. El palpador presenta, p. ej., un extremo con forma anular. Ventajosamente está previsto un sistema de medición de desplazamiento para registrar la posición del eje de ajuste del accionamiento. Además, está previsto ventajosamente un control, mediante el cual puede ajustarse la fuerza, con la 10 cual el palpador es presionable contra la superficie de pieza de trabajo, dependiendo el control del palpador del control del cabezal de corte. [0012] A device for water jet cutting comprises, for example, a cutting head and a measuring device with a probe to record the distance between the cutting head and the workpiece surface, 5 comprising the equipment measuring a drive, by which the probe can be pressed in a force-controlled manner against the workpiece surface. The drive is, for example, a linear motor with linearly movable adjustment axis. The probe presents, p. eg, an annular shaped end. Advantageously, a displacement measurement system is provided to record the position of the drive adjustment axis. In addition, a control is advantageously provided, by means of which the force can be adjusted, with which the probe is pressable against the workpiece surface, the control probe control depending on the cutting head.
[0013] Una lista de caracteres de referencia es parte de la divulgación. [0013] A list of reference characters is part of the disclosure.
15 fifteen
[0014] La invención se explica detalladamente en forma simbólica y ejemplar en base a figuras. [0014] The invention is explained in detail in symbolic and exemplary form based on figures.
[0015] Las figuras se describen en forma conexa y extendida. Iguales caracteres de referencia significan iguales componentes, caracteres de referencia con índices diferentes indican componentes de igual funcionamiento o similares. 20 [0015] The figures are described in related and extended form. Same reference characters mean the same components, reference characters with different indexes indicate components of the same or similar performance. twenty
[0016] Muestran en este caso [0016] Show in this case
la figura 1, una vista en perspectiva del dispositivo según la invención, Figure 1, a perspective view of the device according to the invention,
25 25
la figura 2, una vista de adelante del dispositivo según la figura 1, estando el cabezal de corte rotado de modo tal que se lo ve con todo su ángulo de inclinación prefijado, Figure 2, a front view of the device according to Figure 1, the cutting head being rotated so that it is seen with its entire angle of inclination preset,
la figura 3, una vista lateral de otra forma de fabricación de un dispositivo según la invención, Figure 3, a side view of another form of manufacture of a device according to the invention,
30 30
la figura 4, una vista en perspectiva del dispositivo según la invención según la figura 3, Figure 4, a perspective view of the device according to the invention according to Figure 3,
la figura 5, la articulación intermedia del dispositivo según la figura 3 en una vista lateral, Figure 5, the intermediate joint of the device according to Figure 3 in a side view,
la figura 6, la articulación intermedia según la figura 6 seccionada en el plano según la línea VI-VI en la figura 7, 35 Figure 6, the intermediate joint according to Figure 6 sectioned in the plane along the line VI-VI in Figure 7, 35
la figura 7, una articulación intermedia según la figura 5 en una vista de arriba, Figure 7, an intermediate joint according to Figure 5 in a top view,
la figura 8, una vista lateral parcialmente seccionada de una pieza de trabajo que se corta con el dispositivo según la figura 1 o la figura 3, 40 Figure 8, a partially sectioned side view of a workpiece that is cut with the device according to Figure 1 or Figure 3, 40
las figuras 9a-9c, esquemáticamente los recorridos del chorro de agua al cortar una pieza de trabajo en tres velocidades diferentes de avance del cabezal de corte, Figures 9a-9c, schematically the paths of the water jet when cutting a workpiece at three different speeds of advance of the cutting head,
las figuras 10a-10b, una vista en perspectiva de otra forma de fabricación de un dispositivo según la invención, 45 Figures 10a-10b, a perspective view of another form of manufacture of a device according to the invention,
la figura 11, una variante según la invención del dispositivo según las figuras 10a y 10b, y Figure 11, a variant according to the invention of the device according to Figures 10a and 10b, and
la figura 12, otra variante según la invención del dispositivo según la figura 1. Figure 12, another variant according to the invention of the device according to Figure 1.
50 fifty
[0017] Como se ve de la figura 1, el dispositivo de corte para cortar por chorro de agua comprende un cabezal de corte 10 con un tubo concentrador 10b que está fijado a un cubo como soporte 11. Este está provisto para ello de un agujero, en el cual está ubicado el cabezal de corte 10. El tubo concentrador 10b presenta una abertura de salida 10c, de la cual sale el chorro de agua 30 que se forma en la operación. [0017] As seen in Figure 1, the water jet cutting device comprises a cutting head 10 with a concentrator tube 10b that is fixed to a hub as a support 11. This is provided with a hole , in which the cutting head 10 is located. The concentrator tube 10b has an outlet opening 10c, from which the water jet 30 formed in the operation comes out.
55 55
[0018] El soporte 11 del cabezal de corte 10 está apoyado en forma rotatoria sobre una placa base como soporte 12. Los cojinetes del soporte 11 están protegidos mediante sellos contra la penetración de agua, polvo, etc. El soporte 11 presenta una abertura 15 dispuesta excéntrica, a través de la cual sobresale el extremo 10a, correspondiente al lado de entrada y opuesto a la abertura de salida 10c, del cabezal de corte 10. [0018] The support 11 of the cutting head 10 is rotatably supported on a base plate as support 12. The bearings of the support 11 are protected by seals against the penetration of water, dust, etc. The support 11 has an eccentrically arranged opening 15, through which the end 10a, corresponding to the inlet side and opposite the outlet opening 10c, of the cutting head 10 protrudes.
60 60
[0019] Sobre la placa base 12 está fijado un accionamiento 13 en forma de un motor de giro que está acoplado al soporte 11, que está apoyado en forma rotatoria, mediante una correa dentada 14. Como accionamiento 13 es apropiado, p. ej. un servomotor o un motor de paso a paso. [0019] A drive 13 is fixed on the base plate 12 in the form of a rotation motor that is coupled to the support 11, which is rotatably supported, by a toothed belt 14. As drive 13 is appropriate, p. ex. a servomotor or stepper motor.
[0020] El extremo 10a, que está del lado de entrada, del cabezal de corte 10 está unido a una pieza angular 17 65 que está conectada mediante un tubo 18 a una articulación giratoria 19 que está conformada como articulación [0020] The end 10a, which is on the inlet side, of the cutting head 10 is connected to an angular piece 17 65 which is connected by a tube 18 to a rotating joint 19 which is shaped as a joint
giratoria de alta presión. Esta está provista, en el lado de entrada, de un tubo de conexión 20. El tubo de conexión 20 puede conectarse mediante otras tuberías a una bomba de alta presión no representada aquí. Los componentes 17-20 forman una tubería de alta presión que permite suministrar agua con la presión necesaria al cabezal de corte 10. Típicamente, la presión es de 3000 bar o más. high pressure swivel. This is provided, on the inlet side, with a connection tube 20. The connection tube 20 can be connected by other pipes to a high pressure pump not shown here. The components 17-20 form a high pressure pipe that allows water to be supplied with the necessary pressure to the cutting head 10. Typically, the pressure is 3000 bar or more.
5 5
[0021] Para poder desplazar el dispositivo de corte como un todo en forma controlada horizontalmente (es decir, en dirección X e Y), así como verticalmente (es decir en dirección Z), ese está dispuesto sobre un carro (p. ej., en el soporte 12) que es desplazable en el espacio mediante un dispositivo de desplazamiento apropiado. [0021] In order to be able to move the cutting device as a whole in a horizontally controlled manner (that is, in the X and Y direction), as well as vertically (that is in the Z direction), it is arranged on a carriage (eg. , on the support 12) which is movable in space by means of an appropriate displacement device.
[0022] El cabezal de corte 10 está provisto de una boquilla para producir un chorro de agua 30 y de una tubuladura 10 para adicionar un material abrasivo. La boquilla y la tubuladura son de tipo conocido y no son visibles en la figura 1. [0022] The cutting head 10 is provided with a nozzle for producing a water jet 30 and a pipe 10 for adding an abrasive material. The nozzle and the tubing are of known type and are not visible in Figure 1.
[0023] Como muestra la figura 2, el cabezal de corte 10 está dispuesto bajo un ángulo de inclinación α con respecto al eje de rotación 24, alrededor del cual es rotatorio el soporte 11. El eje de cabezal de corte 25 (dirección, en la cual se abre el chorro de agua 30) está dispuesto, por lo tanto, inclinado en el ángulo α con respecto al eje de 15 rotación 24. El cabezal de corte 10 está fijado al soporte 11 de modo tal que el punto de intersección 27 del eje de rotación 24 con el eje de cabezal de corte 25 se encuentra distanciado de la abertura de salida 10c y debajo de esta. Ese punto de intersección 27 también se denomina punto focal o punto central de herramienta. [0023] As shown in Figure 2, the cutting head 10 is arranged under an angle of inclination α with respect to the axis of rotation 24, around which the support 11 is rotatable. The axis of the cutting head 25 (direction, in which opens the water jet 30) is therefore arranged inclined at the angle α with respect to the axis of rotation 15. The cutting head 10 is fixed to the support 11 so that the intersection point 27 of the rotation axis 24 with the cutting head axis 25 is distanced from the outlet opening 10c and below it. That intersection point 27 is also called the focal point or center point of the tool.
[0024] El eje de accionamiento 15 del accionamiento 13 está dispuesto paralelo al eje de rotación 24. 20 [0024] Drive shaft 15 of drive 13 is arranged parallel to rotation axis 24. 20
[0025] La articulación giratoria 19 está dispuesta de modo tal que su parte giratoria 19a es giratoria alrededor de un eje de rotación que coincide con el eje de rotación 24 del soporte 11. La configuración de la pieza angular 17 está elegida de modo tal que junto con la articulación giratoria 19 permite una rotación del soporte 11, así como del cabezal de corte 10, alrededor del eje de rotación 24. 25 [0025] The rotating joint 19 is arranged such that its rotating part 19a is rotatable about an axis of rotation that coincides with the axis of rotation 24 of the support 11. The configuration of the angular piece 17 is chosen such that together with the rotating joint 19 it allows a rotation of the support 11, as well as of the cutting head 10, around the axis of rotation 24. 25
[0026] En la figura 2 están representados los canales internos mediante líneas de trazo interrumpido 26a, 26b 26c, a través de los cuales se suministra durante la operación el agua del tubo de conexión 20 mediante los componentes 17 a 19 al cabezal de corte 10, donde finalmente sale de la abertura de salida 10c e impacta sobre la pieza de trabajo 31. Esta puede ser, p. ej., una chapa, de la cual se recortan una o varias piezas. 30 [0026] In figure 2 the internal channels are represented by broken lines 26a, 26b 26c, through which the water of the connecting tube 20 is supplied during operation by components 17 to 19 to the cutting head 10 , where it finally leaves the outlet opening 10c and impacts the workpiece 31. This may be, p. eg, a sheet, from which one or several pieces are trimmed. 30
[0027] En la operación, el dispositivo de corte se mueve en el espacio en forma controlada para poder cortar una capa de material, respectivamente una pieza de trabajo 31, a lo largo de un contorno mediante el chorro de agua 30. El accionamiento 13 se controla en este caso de modo tal que el soporte 11 se rota junto con el cabezal de corte 10 con un determinado ángulo de rotación β alrededor del eje de rotación 24. Los componentes 17, 18 y 19a también se 35 rotan en este caso alrededor del eje de rotación 24. El control del dispositivo de corte se realiza, por ejemplo, por medio de un control CNC. [0027] In operation, the cutting device moves in space in a controlled manner to be able to cut a layer of material, respectively a workpiece 31, along an outline by means of the water jet 30. The drive 13 it is controlled in this case so that the support 11 is rotated together with the cutting head 10 with a certain angle of rotation β around the axis of rotation 24. The components 17, 18 and 19a are also rotated in this case around of the rotation axis 24. The cutting device is controlled, for example, by means of a CNC control.
[0028] El ángulo de rotación β está elegido de modo tal que al cortar se tiene en consideración una inclinación no deseada del canto de corte (“defecto angular” / “conicidad”) y este presenta la orientación deseada (por lo general 40 perpendicular a la superficie de pieza de trabajo 31c). La compensación de esta inclinación se denomina a continuación también corrección de defecto angular. [0028] The angle of rotation β is chosen in such a way that when cutting an unwanted inclination of the cutting edge is considered ("angular defect" / "taper") and this presents the desired orientation (usually perpendicular 40 to the workpiece surface 31c). The compensation of this inclination is also referred to below as an angular defect correction.
[0029] Supóngase que la dirección de corte es en dirección negativa del eje X según la figura 2 y la posición de rotación del cabezal de corte 10 es análoga a la posición de rotación mostrada en la figura 2, es decir, β = 0 grados. 45 En ese caso, el eje de cabezal de corte 25 está dispuesto paralelo al plano, en el cual corre la dirección de corte y que según la figura 2 es análogo al plano XZ. En el caso de este ajuste no tiene lugar ninguna corrección de defecto angular. Ventajosamente, el corte de separación se realiza en forma punzante en esta orientación del cabezal de corte 10, es decir, el chorro de agua 30 se orienta en sentido de la dirección de corte para realizar el corte de separación. Alternativamente, el corte de separación puede realizarse en forma arrastrada en una orientación de 50 cabezal de corte 10 que con respecto a la orientación mostrada en la figura 2 está girada en 180 grados, es decir, el chorro de agua 30 se orienta opuesto al sentido de la dirección de corte, para realizar el corte. [0029] Assume that the cutting direction is in the negative direction of the X axis according to Figure 2 and the rotation position of the cutting head 10 is analogous to the rotation position shown in Figure 2, that is, β = 0 degrees . In that case, the cutting head axis 25 is arranged parallel to the plane, in which the cutting direction runs and which according to Figure 2 is analogous to the XZ plane. In the case of this adjustment, no angular defect correction takes place. Advantageously, the separation cutting is carried out sharply in this orientation of the cutting head 10, that is, the water jet 30 is oriented in the direction of the cutting direction to perform the separation cutting. Alternatively, the separation cut can be carried out in a dragged manner in an orientation of 50 cutting head 10 which with respect to the orientation shown in Figure 2 is rotated 180 degrees, that is, the water jet 30 is oriented opposite the direction of the cutting direction, to make the cut.
[0030] Si ahora el cabezal de corte 10 se rota en β = 90 grados, el eje de cabezal de corte 25 está dispuesto inclinado en el ángulo de inclinación α con respecto al plano XZ. Con este ajuste tiene lugar la máxima corrección 55 posible de defecto angular. [0030] If the cutting head 10 is now rotated by β = 90 degrees, the cutting head axis 25 is arranged inclined at the angle of inclination α with respect to the plane XZ. With this setting the maximum possible correction of angular defect takes place.
[0031] Por medio de modificación del ángulo β es posible una corrección de defecto angular en el rango de –α a +α, siendo el respectivo ángulo de corrección el resultado de la proyección del ángulo de inclinación α sobre el plano perpendicular a la dirección de corte. 60 [0031] By modifying the angle β, an angular defect correction in the range of –α to + α is possible, the respective correction angle being the result of the projection of the angle of inclination α on the plane perpendicular to the direction cutting 60
[0032] El valor del ángulo de inclinación α fija la máxima corrección posible de defecto angular y está fijado de acuerdo con el diseño del dispositivo de corte. Típicamente, el ángulo de inclinación α es menor que 10 grados y ventajosamente mayor que 1 grado. [0032] The value of the angle of inclination α sets the maximum possible correction of angular defect and is set according to the design of the cutting device. Typically, the angle of inclination α is less than 10 degrees and advantageously greater than 1 degree.
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[0033] En las figuras 3 y 4 está mostrada una variante del dispositivo según la invención para cortar por chorro de agua. Las piezas que se corresponden con las piezas de la primera forma de fabricación según la figura 1 están provistas de los mismos caracteres de referencia. [0033] A variant of the device according to the invention for water jet cutting is shown in Figures 3 and 4. The parts that correspond to the parts of the first manufacturing method according to figure 1 are provided with the same reference characters.
[0034] En las figuras 3 y 4 se ve una articulación intermedia 1, mediante la cual puede suministrarse material 5 abrasivo al cabezal de corte 10. Una articulación intermedia 1 de este tipo también se denomina articulación giratoria de tubo para abrasivo. [0034] In Figures 3 and 4 an intermediate joint 1 is seen, by means of which abrasive material 5 can be supplied to the cutting head 10. An intermediate joint 1 of this type is also referred to as a rotating tube joint for abrasive.
[0035] La articulación intermedia 1, respectivamente articulación giratoria de tubo para abrasivo, se encuentra entre la articulación giratoria 19, que está conformada como articulación giratoria de alta presión, y la pieza angular 10 17, y presenta una entrada 1 a que está unida a una tubería de suministro 2 y que desemboca en un anillo 3. Este está sujetado en una posición fija estando apoyado mediante un apoyo 8 en una placa lateral 9 unida firmemente a la placa base 12. La articulación intermedia 1 está provista además de una salida 1 b que está unida a la tubuladura 10d del cabezal de corte 10 mediante una tubería de conexión 4. [0035] The intermediate joint 1, respectively rotating joint of abrasive tube, is located between the rotating joint 19, which is formed as a high pressure rotating joint, and the angular piece 10 17, and has an inlet 1 to which it is attached to a supply pipe 2 and which flows into a ring 3. This is held in a fixed position being supported by a support 8 on a side plate 9 firmly attached to the base plate 12. The intermediate joint 1 is also provided with an outlet 1 b which is connected to the tubing 10d of the cutting head 10 by means of a connection pipe 4.
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[0036] Las figuras 5 a 7 muestran la articulación intermedia 1 en detalle. Como puede verse, esa es atravesada por el tubo 18, mediante el cual puede conducirse agua bajo alta presión, de la articulación giratoria 19 a la pieza angular 17, y el cual corre concéntrico con el eje de rotación 24 del soporte 11 (compárese con la figura 2). [0036] Figures 5 to 7 show intermediate joint 1 in detail. As can be seen, this is crossed by the tube 18, by means of which water can be conducted under high pressure, from the rotating joint 19 to the angular piece 17, and which runs concentric with the axis of rotation 24 of the support 11 (compare with Figure 2).
[0037] La articulación intermedia 1 comprende un elemento de tapa 5 que está colocado sobre un elemento de 20 embudo 6, de modo que entremedio resulta una [0037] The intermediate joint 1 comprises a cover element 5 which is placed on a funnel element 6, so that in the middle there is a
[0038] hendidura 7 con forma de embudo. Los dos elementos 5 y 6 están unidos firmemente al tubo 18, pero son libremente giratorios con respecto al anillo 3. La entrada 1 a se encuentra en el anillo 3 estacionario, mientras que la salida 1 b está fijada al elemento de embudo 6 rotatorio. Las partes 1 b, 5 y 6 pueden, por consiguiente, seguir una 25 rotación del cabezal de corte 10, mientras que la entrada 1a y el anillo 3 permanecen estacionarios. [0038] funnel-shaped recess 7. The two elements 5 and 6 are firmly connected to the tube 18, but are freely rotatable with respect to the ring 3. The inlet 1 a is in the stationary ring 3, while the outlet 1 b is fixed to the rotating funnel element 6. The parts 1 b, 5 and 6 can therefore follow a rotation of the cutting head 10, while the inlet 1a and the ring 3 remain stationary.
[0039] Un material abrasivo que en la operación entra por la entrada 1a en el anillo 3 se guía por la hendidura 7 entre el elemento de tapa 5 y el elemento de embudo 6 y vuelve a salir por la salida 1 b. [0039] An abrasive material that enters the operation through the inlet 1a in the ring 3 is guided by the recess 7 between the cover element 5 and the funnel element 6 and re-exits through the outlet 1 b.
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[0040] Debido a que está prevista la articulación giratoria 1 puede desacoplarse la tubería de suministro 2, para el suministro del material abrasivo, del movimiento de rotación del cabezal de corte 10. Este puede rotarse, por lo tanto, en 360 grados o más alrededor del eje de rotación 24 sin que al hacerlo se enrolle la tubería de suministro 2 para el material abrasivo. De este modo se asegura que un transporte del medio abrasivo al cabezal de corte ocurra sin dificultades. 35 [0040] Because the rotating joint 1 is provided, the supply pipe 2 can be decoupled, for the supply of the abrasive material, from the rotation movement of the cutting head 10. This can therefore be rotated 360 degrees or more. around the axis of rotation 24 without doing so the supply pipe 2 for the abrasive material is wound. This ensures that a transport of the abrasive medium to the cutting head occurs without difficulties. 35
[0041] La figura 8 muestra esquemáticamente el corte de una capa de material, respectivamente de una pieza de trabajo 31, mediante un chorro de agua 30, encontrándose la dirección de corte perpendicular al plano del dibujo. El eje de rotación 24, alrededor del cual se rota el cabezal de corte 10, corre en este caso preferentemente vertical a través de la superficie de material, respectivamente de pieza de trabajo 31 c, que se corta. 40 [0041] Figure 8 schematically shows the cutting of a layer of material, respectively of a workpiece 31, by means of a water jet 30, the cutting direction being perpendicular to the plane of the drawing. The axis of rotation 24, around which the cutting head 10 is rotated, runs in this case preferably vertical through the material surface, respectively of workpiece 31 c, which is cut. 40
[0042] Al cortar se forman dos paredes en la capa de material 31 que forman el canto de corte 31 a de la parte con la forma deseada (“parte útil” 32) y el canto de corte 31 b de la parte que resulta ser desecho (“parte de desecho” 33). El ángulo de rotación β, que está referido al eje de rotación 24 y con el cual está girado el cabezal de corte 10, está elegido en este caso de modo tal que el chorro de agua 30 produce un canto de corte 31 a que se encuentra 45 perpendicular a la superficie de la capa de material, respectivamente de la pieza de trabajo 31. El segundo canto de corte 31 b será en este caso generalmente achaflanado, lo cual no tiene importancia, dado que corresponde a la parte de desecho 33 que no se continuará utilizando. [0042] When cutting, two walls are formed in the layer of material 31 that form the cutting edge 31 a of the part with the desired shape ("useful part" 32) and the cutting edge 31 b of the part which turns out to be waste (“waste part” 33). The angle of rotation β, which refers to the axis of rotation 24 and with which the cutting head 10 is rotated, is chosen in this case such that the water jet 30 produces a cutting edge 31 at which it is located 45 perpendicular to the surface of the material layer, respectively of the workpiece 31. The second cutting edge 31 b will in this case generally be chamfered, which does not matter, since it corresponds to the waste part 33 that does not It will continue to be used.
[0043] Particularmente al cortar a lo largo de un contorno recto o que se modifica en forma no escalonada es 50 suficiente el control de solamente un único eje para la corrección de defectos angulares. Esto tiene, entre otros, la ventaja de que el cabezal de corte 10 es orientable en forma precisa, lo cual posibilita un corte preciso. [0043] Particularly when cutting along a straight contour or that is modified in a non-stepped manner, it is sufficient to control only a single axis for the correction of angular defects. This has, among others, the advantage that the cutting head 10 is precisely orientable, which enables a precise cut.
[0044] Además, la abertura de salida 10c del cabezal de corte 10 permanece en este caso en la misma altura cuando ese se rota alrededor del eje de rotación 24. Por consiguiente, también el punto focal, respectivamente el 55 punto central de herramienta, permanece en la misma posición sobre la superficie de pieza de trabajo 31 c al rotar el cabezal de corte 10 alrededor del eje de rotación 24. Para la corrección de defecto angular no es necesario, por consiguiente, un seguimiento del cabezal de corte 10 en dirección vertical, es decir, en dirección Z. Tampoco es necesaria una corrección en dirección X y/o Y, dado que el punto de entrada del chorro de agua 30 en la superficie de pieza de trabajo 31c no se modifica al rotar el cabezal de corte 10 alrededor del eje de rotación 24. 60 [0044] In addition, the outlet opening 10c of the cutting head 10 remains in this case at the same height when it is rotated around the axis of rotation 24. Therefore, also the focal point, respectively the central tool point, it remains in the same position on the workpiece surface 31 c when rotating the cutting head 10 around the axis of rotation 24. For the correction of angular defect it is therefore not necessary to follow the cutting head 10 in the direction vertical, that is, in the Z direction. Neither is a correction necessary in the X and / or Y direction, since the entry point of the water jet 30 on the workpiece surface 31c is not modified by rotating the cutting head 10 around the axis of rotation 24. 60
[0045] En las figuras 1 y 2 se muestra además un equipo de medición 39 que sirve para registrar la distancia entre el cabezal de corte 10 y la superficie de pieza de trabajo 31 c para posibilitar un corte preciso. El equipo de medición 39 presenta una varilla 40 que atraviesa la placa base 12 y que guiada por esta es desplazable en el eje Z, como se lo bosqueja en las figuras 1 y 2 mediante la flecha doble 41. 65 [0045] In Figures 1 and 2 a measuring device 39 is also shown which serves to record the distance between the cutting head 10 and the workpiece surface 31 c to enable a precise cut. The measuring device 39 has a rod 40 that crosses the base plate 12 and guided by it is movable on the Z axis, as outlined in Figures 1 and 2 by the double arrow 41. 65
[0046] La varilla 40 está provista, en su extremo superior, de una pieza de unión 42 y, en su extremo inferior, de un pescante 43. A este está fijado en el lado de extremo un palpador 44 en forma de un anillo, que rodea el eje de rotación 24 y a través del cual puede pasarse la abertura de salida 10c del cabezal de corte 10. En la figura 2, las líneas continuas representan el palpador 44 en la posición extendida, mientras que las líneas de trazo interrumpido representan el palpador 44’ en su posición retraída. 5 [0046] The rod 40 is provided, at its upper end, with a connecting piece 42 and, at its lower end, with a davit 43. To this end a probe 44 in the form of a ring is fixed on the end side, surrounding the axis of rotation 24 and through which the outlet opening 10c of the cutting head 10 can be passed. In Figure 2, the solid lines represent the probe 44 in the extended position, while the broken lines represent the 44 'probe in its retracted position. 5
[0047] Para desplazar el palpador 44 sirve un accionamiento 45, que está dispuesto sobre el soporte 12 conformado como placa base, que está configurado en forma de un motor lineal con un eje de ajuste 45a desplazable linealmente. Este está unido firmemente por el lado de extremo a la pieza de unión 42. El accionamiento 45 es accionable controlado por fuerza para poder presionar el palpador 44 con una determinada fuerza prefijable 10 sobre la pieza de trabajo. En lugar de un accionamiento que trabaja en forma eléctrica también es concebible utilizar un accionamiento neumático, p. ej., un cilindro neumático. Opcionalmente puede preverse una guía para el accionamiento 45 para impedir que fuerzas eventuales actúen lateralmente sobre el eje de ajuste 45a. [0047] A drive 45 is used to move the probe 44, which is arranged on the support 12 formed as a base plate, which is configured in the form of a linear motor with a linearly adjustable axis 45a. This is firmly connected by the end side to the connecting piece 42. The drive 45 is operable controlled by force to be able to press the probe 44 with a certain preset force 10 on the workpiece. Instead of an electrically operated drive, it is also conceivable to use a pneumatic drive, e.g. eg, a pneumatic cylinder. Optionally, a guide for the drive 45 can be provided to prevent eventual forces from acting laterally on the adjustment shaft 45a.
[0048] Para registrar en forma exacta la posición del eje de ajuste 45a y, por consiguiente, del palpador 44 sirve un 15 sistema de medición de desplazamiento 46, que está dispuesto sobre el soporte 12, con un eje de medición 46a desplazable linealmente que está unido firmemente a la pieza de unión 42. El sistema de medición de desplazamiento 46 está conformado, p. ej., como sistema magnético de tipo usual, en el cual se registra la posición de un sensor magnético a lo largo de una cinta magnética. En lugar de un sistema de medición de desplazamiento 46 externo también es concebible utilizar un accionamiento 45, en el cual ya está integrado un sistema de medición 20 de desplazamiento. [0048] In order to accurately record the position of the adjusting axis 45a and, consequently, of the probe 44, a displacement measurement system 46 is used, which is arranged on the support 12, with a linearly movable measurement axis 46a which is firmly attached to the connecting piece 42. The displacement measurement system 46 is shaped, e.g. eg, as a magnetic system of the usual type, in which the position of a magnetic sensor is recorded along a magnetic tape. Instead of an external displacement measurement system 46 it is also conceivable to use a drive 45, in which a displacement measurement system 20 is already integrated.
[0049] Para registrar la distancia entre el cabezal de corte 10 y la superficie de pieza de trabajo 31 c se desplaza el palpador 44 mediante un accionamiento 45, con una fuerza F prefijada. El palpador 44 hace contacto finalmente con la superficie de pieza de trabajo 31 c y se presiona contra esta con la fuerza F. Mediante el sistema de medición de 25 desplazamiento 45 se determina la posición del eje de medición 46a y de ello la distancia entre el cabezal de corte 10 y la superficie de pieza de trabajo 31 c. [0049] To record the distance between the cutting head 10 and the workpiece surface 31 c, the probe 44 is moved by means of a drive 45, with a predetermined force F. The probe 44 finally makes contact with the workpiece surface 31 c and is pressed against it with force F. The position of the measuring axis 46a and hence the distance between the head is determined by means of the displacement measuring system 45 cutting 10 and workpiece surface 31 c.
[0050] Para calibrar el equipo de medición 39 pueden estar previstas dos superficies de referencia con posición, de una con respecto a la otra, conocida. El palpador 44 hace contacto con la primera superficie de referencia, p. ej., 30 después de la puesta en marcha del control. Del recorrido que necesita luego el cabezal de corte 10 hasta tocar por descenso la segunda superficie de referencia puede determinarse la posición relativa vertical entre el palpador 44 y el cabezal de corte 10. [0050] In order to calibrate the measuring equipment 39, two reference surfaces can be provided with position, one with respect to the other, known. The probe 44 makes contact with the first reference surface, e.g. eg, 30 after commissioning of the control. The vertical relative position between the probe 44 and the cutting head 10 can be determined from the path that the cutting head 10 then needs to touch down the second reference surface.
[0051] La medición permanente de distancia mediante el palpador 44 permite una regulación de la fuerza de 35 apriete entre el palpador y la pieza de trabajo 31 para influir de este modo activamente sobre la distancia de trabajo de la herramienta. De esta manera puede impedirse una oscilación y una flotación de la pieza de trabajo 31. Por consiguiente, se asegura que el punto focal, respectivamente el punto central de herramienta, que es análogo al punto de intersección del eje de rotación 24 con el eje de cabezal de corte 25 se mantenga exactamente en la superficie de pieza de trabajo 31c. 40 [0051] The permanent measurement of distance by means of the probe 44 allows a regulation of the force of tightening between the probe and the workpiece 31 to thereby actively influence the working distance of the tool. In this way, an oscillation and flotation of the workpiece 31 can be prevented. Therefore, it is ensured that the focal point, respectively the central tool point, which is analogous to the intersection point of the axis of rotation 24 with the axis of cutting head 25 is kept exactly on the workpiece surface 31c. 40
[0052] Este equipo de medición 39 asegura un palpado activo que, entre otros, presenta las siguientes ventajas: [0052] This measuring device 39 ensures active palpation which, among others, has the following advantages:
Por principio pueden registrarse en forma exacta eventuales irregularidades en la superficie de pieza de trabajo 31 c mediante el equipo de medición 39. Esto permite un seguimiento del cabezal de corte 10 ajustando 45 correspondientemente su posición vertical para así mantener constante la distancia entre la superficie de pieza de trabajo 31 c y el cabezal de corte 10. In principle, possible irregularities in the workpiece surface 31 c can be recorded exactly by means of the measuring equipment 39. This allows the cutting head 10 to be monitored by correspondingly adjusting its vertical position so as to keep the distance between the surface of the work surface constant. workpiece 31 c and cutting head 10.
[0053] La posición vertical de una pieza de trabajo 31 puede modificarse debido a vibraciones, a las cuales están sometidos la pieza de trabajo 31 y/o un soporte de pieza de trabajo durante la operación. Por medio de la fuerza de 50 apriete, que es función del movimiento, del palpador 44 sobre la superficie de pieza de trabajo 31 c se estabiliza la pieza de trabajo 31 en su posición y se posibilita de este modo un mantenimiento exacto de la distancia. [0053] The vertical position of a workpiece 31 can be modified due to vibrations, to which the workpiece 31 and / or a workpiece holder are subjected during operation. By means of the force of 50 tightening, which is a function of the movement, of the probe 44 on the workpiece surface 31 c the workpiece 31 is stabilized in its position and thus an exact maintenance of the distance is possible.
[0054] El palpado activo del equipo de medición 39 posibilita en suma una regulación precisa de la distancia, lo cual a la postre permite un posicionado preciso del cabezal de corte 10 y, por consiguiente, un corte preciso. 55 Típicamente puede determinarse la distancia con una precisión que se encuentra en el rango de 100 micrómetros o hasta de 50 micrómetros. [0054] The active palpation of the measuring equipment 39 makes it possible in short to provide precise distance adjustment, which in the end allows precise positioning of the cutting head 10 and, consequently, precise cutting. 55 Typically, the distance can be determined with an accuracy that is in the range of 100 micrometers or up to 50 micrometers.
[0055] En el dispositivo representado en las figuras 10a y 10b está previsto un dispositivo de posicionamiento para el cabezal de corte 10, mediante el cual el cabezal de corte 10 puede pasarse de una posición inclinada en el ángulo 60 α prefijado a una posición perpendicular a la superficie de pieza de trabajo 31 c. [0055] In the device shown in Figures 10a and 10b, a positioning device for the cutting head 10 is provided, whereby the cutting head 10 can be passed from an inclined position at the angle 60 α preset to a perpendicular position to the workpiece surface 31 c.
[0056] El posicionamiento del cabezal de corte 10 posibilita, p. ej., utilizar en una máquina, en la que están montados, por ejemplo, dos cabezales 2D y dos cabezales basculantes, los cabezales basculantes como cabezales 2D normales. Con ello pueden cortarse piezas de trabajo 31 en la operación de cuatro cabezales, dado que 65 [0056] The positioning of the cutting head 10 makes possible, p. For example, use on a machine, on which two 2D heads and two tilting heads are mounted, for example, the tilting heads as normal 2D heads. With this, work pieces 31 can be cut in the four-head operation, since 65
normalmente no es posible una operación simultánea de cabezales 2D y cabezales basculantes debido a sus diferentes perfiles de velocidad de los planes de corte. Normally a simultaneous operation of 2D heads and tilting heads is not possible due to their different speed profiles of the cutting plans.
[0057] Además, el posicionamiento del cabezal de corte 10 es ventajoso para cortar secciones de contorno críticas, como, p. ej., ángulos agudos, o de radios pequeños. El cabezal de corte 10 se posiciona para ello delante 5 de la sección en cuestión y se lo utiliza como un cabezal 2D convencional. [0057] In addition, the positioning of the cutting head 10 is advantageous for cutting critical contour sections, such as, p. eg, acute angles, or small radii. The cutting head 10 is positioned for this in front of the section in question 5 and is used as a conventional 2D head.
[0058] El dispositivo de posicionamiento 51 comprende un aparato de posicionamiento, con el cual el cabezal de corte 10 puede girarse con respecto al soporte 11 en la cantidad angular del ángulo α. [0058] The positioning device 51 comprises a positioning apparatus, with which the cutting head 10 can be rotated with respect to the support 11 in the angular amount of the angle α.
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[0059] El aparato de posicionamiento comprende una guía 52 y un cilindro neumático como elemento de accionamiento 56. La guía 52 está prevista en el soporte 11, y corre desde el centro de ese en dirección del borde radialmente externo y está delimitada en cada caso en los lados extremos. Mediante el elemento de accionamiento 56, el cabezal basculante 10 puede pasarse de una posición inclinada a una posición orientada paralela al eje de rotación 24. 15 [0059] The positioning apparatus comprises a guide 52 and a pneumatic cylinder as drive element 56. The guide 52 is provided on the support 11, and runs from the center thereof in the direction of the radially external edge and is defined in each case on the extreme sides By means of the drive element 56, the tilting head 10 can be moved from an inclined position to an oriented position parallel to the axis of rotation 24. 15
[0060] Cuando el cabezal de corte se encuentra en una posición inclinada según la figura 10a, ese está situado en esa posición ventajosamente junto al extremo 53 de la guía 52 opuesto al eje de rotación 24. En la posición de posicionamiento que está representada en la figura 10b, el eje de cabezal de corte 25 está orientado paralelo al eje de rotación 24. El eje de cabezal de corte 25 presenta, por consiguiente, con respecto al eje de rotación 24 una 20 orientación de 0 grados y se encuentra, por lo tanto, perpendicular a la superficie de pieza de trabajo 31 c. También el extremo 54, que es adyacente al eje de rotación 24, de la guía 52 conforma ventajosamente un tope para el cabezal de corte 10. [0060] When the cutting head is in an inclined position according to Figure 10a, it is advantageously located next to the end 53 of the guide 52 opposite the rotation axis 24. In the positioning position that is represented in 10b, the axis of the cutting head 25 is oriented parallel to the axis of rotation 24. The axis of the cutting head 25 therefore has, with respect to the axis of rotation 24, an orientation of 0 degrees and is, by therefore, perpendicular to the workpiece surface 31 c. Also the end 54, which is adjacent to the axis of rotation 24, of the guide 52 advantageously forms a stop for the cutting head 10.
[0061] En lugar de un cilindro neumático también pueden preverse dispositivos hidráulicos o eléctricos como 25 elemento de accionamiento 56 que son apropiados para el propósito de posicionamiento del cabezal de corte 10. [0061] Instead of a pneumatic cylinder, hydraulic or electrical devices can also be provided as drive element 56 that are suitable for the purpose of positioning the cutting head 10.
[0062] En la variante representada en la figura 11, el dispositivo de posicionamiento 61 comprende un eje de inclinación 62 que corre por el punto focal, respectivamente lo solapa. El soporte 12’ está conformado de dos piezas y comprende una parte fija 12a, así como una parte giratoria 12b que es inclinable con respecto a la parte fija 12a en 30 la cantidad angular del ángulo α. La parte giratoria 12b está apoyada correspondientemente en la parte fija 12a para que al inclinar no se desplace el punto focal 27. El eje de inclinación 62 corre perpendicular al eje de rotación 24. En la posición de posicionamiento del cabezal de corte 10 como está representada en la figura 11, el eje de cabezal de corte 25 está orientado perpendicular a la superficie de pieza de trabajo 31c, y el eje de rotación 24 está orientado inclinado en el ángulo α con respecto al eje de cabezal de corte 25. Para alcanzar esta orientación del cabezal de 35 corte 10, el cabezal de corte 10 aún inclinado se coloca previamente alrededor del eje de rotación 24 en una posición definida. Al inclinar la parte giratoria 12b se inclinan simultáneamente también los elementos dispuestos sobre esa parte giratoria 12b, como el soporte 11, la pieza angular 17, la articulación giratoria 19, así como las tuberías conectadas a esos. [0062] In the variant shown in Figure 11, the positioning device 61 comprises an inclination axis 62 that runs through the focal point, respectively overlaps it. The support 12 ’is made up of two pieces and comprises a fixed part 12a, as well as a rotating part 12b which is tiltable with respect to the fixed part 12a by 30 the angular amount of the angle α. The rotating part 12b is correspondingly supported on the fixed part 12a so that the focal point 27 does not move when tilting. The inclination axis 62 runs perpendicular to the rotation axis 24. In the positioning position of the cutting head 10 as shown in figure 11, the cutting head axis 25 is oriented perpendicular to the workpiece surface 31c, and the rotation axis 24 is oriented inclined at the angle α with respect to the cutting head axis 25. To achieve this orientation of the cutting head 10, the cutting head 10 still inclined is previously placed around the axis of rotation 24 in a defined position. By tilting the rotating part 12b, the elements arranged on that rotating part 12b, such as the support 11, the angular piece 17, the rotating joint 19, as well as the pipes connected thereto, are also inclined simultaneously.
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[0063] Ambas variantes del dispositivo de posicionamiento 51 y 61 pueden estar controladas en forma manual o por CNC. Es ventajoso que el ángulo con respecto al eje de rotación 24 en ambas variantes de fabricación del cabezal de corte 10 posicionable no es ajustable en forma no escalonada, sino que sólo son ajustables dos posiciones del cabezal de corte 10, por un lado, 0 grados con respecto al eje de rotación 24 y, por otro lado, el ángulo α prefijado con respecto al eje de rotación 24, el cual es análogo al máximo ángulo de incidencia del cabezal 45 de corte 10. La corrección angular en la pieza de trabajo 31 se continúa ajustando mediante la orientación relativa del cabezal de corte 10, respectivamente del soporte 11, con respecto a la dirección de corte. El ajuste de la posición de 0 grados se corresponde con una desconexión de la función de compensación de defectos angulares. [0063] Both variants of the positioning device 51 and 61 can be controlled manually or by CNC. It is advantageous that the angle with respect to the axis of rotation 24 in both manufacturing variants of the positionable cutting head 10 is not adjustable in a non-stepped fashion, but only two positions of the cutting head 10 are adjustable, on the one hand, 0 degrees with respect to the axis of rotation 24 and, on the other hand, the predetermined angle α with respect to the axis of rotation 24, which is analogous to the maximum angle of incidence of the cutting head 45 10. The angular correction in the workpiece 31 adjustment is continued by means of the relative orientation of the cutting head 10, respectively of the support 11, with respect to the cutting direction. The setting of the 0 degree position corresponds to a disconnection of the angular defect compensation function.
[0064] En la variante mostrada en la figura 12 está previsto en la abertura 15 del soporte 11 un cojinete 66, en el 50 cual el cabezal de corte 10 está alojado en forma rotatoria alrededor de su eje de cabezal de corte 25 en el soporte 11. Si bien este apoyo adicional conlleva una disminución de la precisión de sistema, permite, por otro lado, prescindir de una articulación giratoria 19 conformada como cojinete giratorio de alta presión y de una articulación intermedia 1, dado que el cabezal de corte 10 y la tubería de alta presión 18’ unida a ese se desacoplan del movimiento de rotación alrededor del eje de rotación 24. Por medio de una rotación del soporte 11 alrededor del eje 55 24 se produce un movimiento de tambaleo del cabezal de corte 10 alrededor del eje de rotación 24. La tubería de alta presión 18’ presenta al menos por zonas una flexibilidad, por medio de la cual es posible una compensación sobre un rango angular de -α a +α. El movimiento libre de torsión del extremo 10a, que está del lado de entrada, del cabezal de corte 10 puede absorberse debido a la flexibilidad de un tubo en espiral o una varilla tubular larga. [0064] In the variant shown in Figure 12, a bearing 66 is provided in the opening 15 of the support 11, in which the cutting head 10 is rotatably housed around its cutting head axis 25 in the support 11. Although this additional support entails a decrease in system accuracy, it allows, on the other hand, to dispense with a rotating joint 19 formed as a high-pressure rotating bearing and an intermediate joint 1, given that the cutting head 10 and the high pressure pipe 18 'attached thereto is decoupled from the rotational movement around the axis of rotation 24. By means of a rotation of the support 11 around the axis 55 24 there is a wobble movement of the cutting head 10 around the axis of rotation 24. The high pressure pipe 18 'has at least flexibility in areas, whereby compensation over an angular range of -α to + α is possible. The torsion-free movement of the end 10a, which is on the inlet side, of the cutting head 10 can be absorbed due to the flexibility of a spiral tube or a long tubular rod.
60 60
[0065] El funcionamiento con respecto a la corrección angular es en esta variante idéntico al funcionamiento de las soluciones según la invención mencionadas previamente. [0065] The operation with respect to the angular correction is in this variant identical to the operation of the previously mentioned solutions according to the invention.
[0066] De la descripción precedente le son accesibles al experto numerosas modificaciones sin salir del ámbito de protección de la invención, el cual está definido por las reivindicaciones. 65 [0066] From the foregoing description numerous modifications are accessible to the expert without leaving the scope of protection of the invention, which is defined by the claims. 65
[0067] Prever un soporte 11 rotatorio, al cual está fijado un cabezal de corte 10, así como prever un accionamiento 45 para presionar un palpador 44 sobre la superficie de pieza de trabajo 31c son dos medidas diferentes que también pueden aplicarse independientemente una de otra para posibilitar un corte más preciso al cortar por chorro de agua. Por ejemplo, el dispositivo de corte representado aquí puede estar provisto de un equipo de medición 39 usual, o el equipo de medición, que está representado aquí, con palpado activo puede utilizarse en un dispositivo de 5 corte usual. [0067] Provision of a rotary support 11, to which a cutting head 10 is fixed, as well as providing a drive 45 for pressing a probe 44 on the workpiece surface 31c are two different measures that can also be applied independently of one another. to enable a more precise cut when cutting by water jet. For example, the cutting device shown here may be provided with a usual measuring device 39, or the measuring device, which is represented here, with active palpation can be used in a usual cutting device.
[0068] En lugar de un equipo de medición 39 con un palpado mecánico puede utilizarse, p. ej., también un equipo de medición con un palpado por ultrasonido, láser o capacitivo. Una variante sería un procedimiento, en el que se define la posición de la pieza de trabajo 31 en el espacio y el cual asegura la distancia del cabezal de corte 10 a la 10 pieza de trabajo 31 por medio de procedimientos de calibración apropiados. De este modo podría prescindirse del empleo de un equipo de medición con un palpado. [0068] Instead of a measuring device 39 with a mechanical probe, it can be used, e.g. eg, also a measuring device with ultrasonic, laser or capacitive palpation. A variant would be a procedure, in which the position of the workpiece 31 in the space is defined and which ensures the distance of the cutting head 10 to the 10 workpiece 31 by means of appropriate calibration procedures. In this way the use of a measuring device with a palpation could be dispensed with.
[0069] El dispositivo de corte es adaptable a todos los tipos de corte por chorro de agua. El dispositivo es particularmente apropiado para el corte mediante chorro de agua pura o chorro de inyección de agua abrasiva. 15 [0069] The cutting device is adaptable to all types of water jet cutting. The device is particularly suitable for cutting by pure water jet or abrasive water injection jet. fifteen
[0070] El soporte 11 no necesita en absoluto estar conformado de modo tal que sea rotatorio en un ángulo completo de 360 grados o más. Dependiendo del propósito de aplicación también puede ser suficiente una rotación en un rango angular menor, p. ej., 90 grados o 180 grados, alrededor del eje de rotación 24. [0070] The support 11 does not need to be shaped at all so that it is rotatable at a full angle of 360 degrees or more. Depending on the application purpose, a rotation in a smaller angular range, e.g. e.g., 90 degrees or 180 degrees, around the axis of rotation 24.
20 twenty
[0071] El cabezal de corte 10 también puede estar fijado al soporte 11 de modo tal que el ángulo de inclinación α sea ajustable. Esto puede realizarse, p. ej., mediante un accionamiento de actuación lineal que actúe sobre el cabezal de corte 10. [0071] The cutting head 10 can also be fixed to the support 11 so that the angle of inclination α is adjustable. This can be done, e.g. for example, by means of a linear actuation drive that acts on the cutting head 10.
Lista de caracteres de referencia 25 List of reference characters 25
- 1 Articulación intermedia 1 Intermediate joint
- 30, a-c Chorro de agua 30, a-c Water jet
- 1a Entrada 1st Entry
- 31 Pieza de trabajo 31 Workpiece
- 1b Salida 1b Output
- 31a Canto de corte 31a Cutting Edge
- 2 Tubería de suministro 2 Supply pipe
- 31b Segundo canto de corte 31b Second cutting edge
- 3 Anillo 3 ring
- 31c Superficie de pieza de trabajo 31c Workpiece surface
- 4 Tubería de conexión 4 Connection pipe
- 32 Parte útil 32 Useful part
- 5 Elemento de tapa 5 Cap element
- 33 Parte de desecho 33 Waste part
- 6 Elemento de embudo 6 Funnel element
- 7 Hendidura 7 Slit
- 39 Equipo de medición 39 Measuring equipment
- 8 Apoyo 8 support
- 40 Varilla 40 Rod
- 9 Placa lateral 9 Side plate
- 41 Flecha doble 41 Double Arrow
- 10 Cabezal de corte 10 cutting head
- 42 Pieza de unión 42 Connecting piece
- 11 Soporte 11 Support
- 43 Pescante 43 davit
- 12 Soporte 12 Support
- 44 Palpador 44 Probe
- 12a Parte fija de 12’ 12th 12 ’Fixed part
- 45 Accionamiento 45 Drive
- 12b Parte giratoria de 12’ 12b 12 ’rotating part
- 45a Eje de ajuste de 45 45a 45 axis adjustment
- 13 Accionamiento 13 Drive
- 46 Sistema de medición de desplazamiento 46 Displacement measurement system
- 14 Correa dentada 14 Timing Belt
- 46a Eje de medición de 46 46th Measuring axis 46
- 15 Abertura en 11 15 Opening in 11
- 51 Dispositivo de posicionamiento 51 Positioning device
- 17 Pieza angular 17 Angular piece
- 52 Agujero de guía oblongo 52 Oblong Guide Hole
- 18 Tubo 18 Tube
- 53 Extremo de 52 53 End of 52
- 19 Articulación giratoria 19 Swivel joint
- 54 Otro extremo de 52 54 Other end of 52
- 20 Tubo de conexión 20 Connection tube
- 56 Elemento de accionamiento 56 Drive element
- 24 Eje de rotación 24 Rotation axis
- 25 Eje de cabezal de corte 25 Cutting head shaft
- 61 Dispositivo de posicionamiento 61 Positioning device
- 26a-c Canales internos de 19/20, 17, 10 26a-c Internal channels of 19/20, 17, 10
- 62 Eje de inclinación 62 Inclination axis
- 27 Punto de intersección 27 Intersection Point
- 66 Cojinete en 15 66 Bearing in 15
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