PATENTES Y MARCAS
ESPA ˜NA
N´umero de publicaci´on:
2 152 634
k51Int. Cl.7:
B23Q 1/00
B23Q 1/72
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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA
T3
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86 N´umero de solicitud europea: 97306873.7 k
86 Fecha de presentaci´on : 04.09.1997 k
87 N´umero de publicaci´on de la solicitud: 0 868 963 k
87 Fecha de publicaci´on de la solicitud: 07.10.1998
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54 T´ıtulo: Caja de control que puede acoplarse selectivamente con el carro portautil de una m´aquina
herramienta con control num´erico por ordenador.
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30 Prioridad: 04.04.1997 BR 9700507 k
73 Titular/es: Industrias Romi S.A.
Avenue Perola Byington, No. 56 13453-900 Santa Barbara d’Oeste, Sao Paulo, BR
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45 Fecha de la publicaci´on de la menci´on BOPI:
01.02.2001
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72 Inventor/es: Romi, Jos´e Carlos
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45 Fecha de la publicaci´on del folleto de patente:
01.02.2001
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74 Agente: D´ıez de Rivera de Elzaburu, Alfonso
Aviso:
En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicaci´on en el Bolet´ın europeo de patentes, de la menci´on de concesi´on de la patente europea, cualquier persona podr´a oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposici´on deber´a formularse por escrito y estar motivada; s´olo se considerar´a como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposici´on (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesi´on de Patentes Europeas).ES
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DESCRIPCION
Caja de control que puede acoplarse
selecti-vamente con el carro portautil de una m´aquina
herramienta con control num´erico por ordenador.
La presente invenci´on se refiere a m´
aquinas-herramientas
Se conoce c´omo controlar las m´
aquinas-he-rramientas, tales como tornos, por ejemplo,
me-diante un control num´erico por ordenador (CNC:
computerised numerical control). A este respecto,
una m´aquina-herramienta con CNC puede ser
he-cha funcionar autom´aticamente, sin interferencia
de un operario, o, alternativamente, la m´
aquina-herramienta puede ser provista de un dispositivo de control que haga posible el control de
elemen-tos de la m´aquina-herramienta mediante un
ope-rario. Por ejemplo, un operario puede realizar operaciones manuales de torneado sobre una pieza de trabajo sujetada en un plato de cabezal fijo de un torno.
En general, un torno tiene al menos dos
ca-rros deslizables que act´uan ortogonalmente ente
s´ı, y convencionalmente el dispositivo de control
operable manualmente est´a fijado al carro
movi-ble longitudinalmente para el control del mismo
y movimiento con el mismo (v´ease, por ejemplo,
el documento EP 418213 A). Sin embargo, como este dispositivo de control se mueve con el
ca-rro, la velocidad de traslaci´on del carro tiene que
estar limitada para evitar el peligro de que se
ori-ginen da˜nos si el dispositivo de control fuera a
chocar con el cuerpo del operario. Ciertamente, en algunos pa´ıses, la velocidad de movimiento del
carro movible longitudinalmente est´a limitada a
unos pocos metros por minuto para evitar que ocurran tales accidentes. Evidentemente, las
ve-locidades de producci´on se reducen cuando se
im-pone una reducci´on de la velocidad del carro.
Es un objeto de la presente invenci´on reducir
las desventajas de las m´aquinas-herramientas.
De acuerdo con la presente invenci´on, se
proporciona una m´aquina-herramienta que
com-prende un carro movible longitudinalmente con
respecto a la m´aquina, y un dispositivo de
con-trol que hace posible que un operario concon-trole el movimiento de dicho carro, caracterizada porque
dicha m´aquina-herramienta tiene un soporte fijo
en el que est´a soportado el dispositivo de control
para moverse longitudinalmente con respecto a la
m´aquina-herramienta, y porque dicha m´
aquina-herramienta comprende adem´as medios de
aco-plamiento que hacen posible que el carro y el dis-positivo de control se acoplen selectivamente para
moverse longitudinalmente en t´andem y
desaco-plarse selectivamente.
En una realizaci´on de la m´aquina-herramienta
de la invenci´on, el carro y el dispositivo de control
se acoplan para el control de dicho carro por un operario. Preferiblemente, dichos medios de
aco-plamiento incorporan medios para evitar el r´apido
desplazamiento de dicho carro cuando el citado
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
manual del movimiento del carro, por ejemplo,
cuando la m´aquina-herramienta es hecha
funcio-nar autom´aticamente, el carro y el dispositivo
de control pueden ser desacoplados de tal ma-nera que, durante el movimiento del carro, no existe movimiento correspondiente del dispositivo de control. En estas circunstancias, el carro puede ser movido con seguridad a velocidades mucho
m´as r´apidas. En una realizaci´on, dichos medios
de impedir el desplazamiento r´apido comprenden
un conmutador actuable por acoplamiento de di-cho carro y didi-cho dispositivo de control.
En una realizaci´on preferida, una m´
aquina-herramienta de la invenci´on comprende adem´as al
menos una cubierta movible para cubrir dicho
ca-rro, en la que la o cada cubierta est´a soportada en
dicho soporte fijo para movimiento
longitudinal-mente con respecto a dicha m´aquina-herramienta.
Es particularmente conveniente soportar la o cada cubierta movible sobre el soporte fijo pro-porcionado para el dispositivo de control.
El soporte fijo para soportar el dispositivo de
control puede estar configurado seg´un sea
apro-piado. En una realizaci´on preferida, dicho
so-porte fijo comprende una pared fija con respecto a
una bancada de la m´aquina-herramienta, y
com-prende adem´as medios de gu´ıa cooperantes
sopor-tados en dicho dispositivo de control y en dicha pared para hacer posible el movimiento deslizante del dispositivo de control longitudinalmente con
respecto a la m´aquina-herramienta.
Claramente, los medios de gu´ıa cooperan-tes pueden estar dispuestos de cualquier manera apropiada. Por ejemplo, dichos medios de gu´ıa cooperantes pueden comprender caminos de gu´ıa dispuestos longitudinalmente, definidos por o lle-vados en uno de dicha pared y dicho dispositivo de control, y rodillos llevados en el otro de dicho dispositivo de control y dicha pared.
Cuando la o cada cubierta movible est´a
tam-bi´en soportada para efectuar movimiento
longi-tudinal sobre el soporte fijo, es conveniente pro-porcionar medios de gu´ıa cooperantes adicionales soportados en dicha cubierta movible y en dicha pared para hacer posible el movimiento deslizante de la o cada cubierta longitudinalmente con
res-pecto a la m´aquina-herramienta.
Preferiblemente, dichos medios de gu´ıa coope-rantes consisten en caminos de gu´ıa que se extien-den longitudinalmente, definidos por o llevados en una de dicha pared y dicha cubierta movible, y ro-dillos llevados en la otra de entre dicha cubierta movible y dicha pared.
La cubierta o cubiertas movibles encerrar´an
generalmente las partes m´oviles de la m´
aquina-herramienta y, en particular, el carro o carros de la misma. Preferiblemente, un extremo de la o
de cada cubierta movible estar´a soportado para
movimiento deslizante sobre el soporte fijo, con
el otro extremo de la misma an´alogamente
sopor-tado para movimiento deslizante sobre un
pondiente en el otro de entre el dispositivo de con-trol y el carro, y medios para mover el o cada saliente selectivamente a y fuera de acoplamiento con el rebaje correspondiente.
Preferiblemente, dicho dispositivo de control tiene una cremallera movible en general
transver-salmente, en la que est´a formado al menos uno de
dichos rebajes de los medios de acoplamiento, ori-ginando el movimiento de dicha cremallera que se mueva el o cada saliente a o fuera de acoplamiento con los rebajes que hay en ella.
Cuando los medios de acoplamiento
incorpo-ran medios para evitar la traslaci´on r´apida de
di-cho carro cuando didi-cho dispositivo de control y
dicho carro est´an acoplados, puede hacerse que el
movimiento de dicha cremallera act´ue un
conmu-tador. En una realizaci´on, el conmutador es un
conmutador de proximidad que es actuado induc-tivamente.
En una realizaci´on, la m´aquina-herramienta
es un torno con CNC que tiene al menos dos ca-rros que son movibles ortogonalmente ente s´ı. El
dispositivo de control est´a dispuesto para activar
codificadores para motores dispuestos para mo-ver los carros. El dispositivo de control puede
hacer posible tambi´en la actuaci´on de un motor
el´ectrico principal.
A continuaci´on se describir´an, a modo de
ejemplo, realizaciones de la presente invenci´on
con referencia a los dibujos que se acompa˜nan,
en los cuales:
La figura 1 muestra un alzado frontal de un torno con CNC;
La figura 2 es una secci´on transversal del torno
de la figura 1, tomada a lo largo de la l´ınea A-A. La figura 3 muestra una vista aumentada de la zona marcada de la figura 2, que ilustra la estruc-tura de soporte para un dispositivo de control;
Las figuras 4a y 4b ilustran medios de aco-plamiento para acoplar el dispositivo de control y un carro del torno, estando los medios de aco-plamiento mostrados en sus posiciones acoplada y desacoplada;
La figura 5 muestra un alzado frontal del dis-positivo de control del torno de la figura 1;
La figura 6a muestra una secci´on transversal
del dispositivo de control, tomada a lo largo de la l´ınea F-F de la figura 5;
La figura 6b muestra una secci´on transversal
del dispositivo de control, tomada a lo largo de la l´ınea D-D de la figura 5;
Las figuras 6c y 6d muestran secciones trans-versales del dispositivo de control, tomadas a lo largo de la l´ınea C-C de la figura 5, que muestran los estados acoplado y desacoplado; y
La figura 6e muestra una secci´on del
disposi-tivo de control tomada a lo largo de la l´ınea B-B de la figura 5.
La presente invenci´on se describe
concreta-mente aqu´ı con referencia a un torno con
con-trol num´erico por ordenador (CNC). Sin embargo,
ser´a evidente que esta invenci´on es igualmente
aplicable a m´aquinas-herramientas en general.
En la figura 1 est´a mostrado un alzado frontal
de un torno 1 con CNC y en la figura 2 est´a
mos-trada una secci´on transversal del mismo tomada
por la l´ınea A-A. Se apreciar´a que el torno 1 tiene
una bancada 35 de torno que soporta dos carros
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5 y 6 para moverse en direcciones mutuamente ortogonales. El carro 5 puede moverse
longitu-dinalmente con respecto a la m´aquina, mientras
que el carro superior 6 puede moverse transver-salmente con respecto a la misma. Dos cubiertas
movibles 3 est´an previstas para cubrir los carros 5,
6 y, por lo tanto, proteger a un operario durante
el funcionamiento de la m´aquina. Para el
fun-cionamiento autom´atico del torno 1 est´a prevista
una unidad de control 22 con CNC. De manera
conocida, el torno 1 est´a tambi´en provisto de un
dispositivo de control 4 que hace posible que un operario controle manualmente el funcionamiento de los carros 5, 6.
Tanto el dispositivo de control 4 como las
cu-biertas movibles 3 est´an soportados, para
efec-tuar un movimiento deslizante longitudinalmente
con respecto a la m´aquina-herramienta, por un
soporte fijo 7. Este soporte fijo 7 es
general-mente una pared met´alica erecta que est´a fijada
mediante tornillos 34 a la bancada 35 del torno.
Como se puede ver m´as claramente en la figura
3, el soporte 7 lleva caminos de gu´ıa 8 en su su-perficie vuelta hacia fuera, cuyos caminos de gu´ıa se extienden longitudinalmente con respecto a la
m´aquina. Unos rodillos o ruedas 24 soportados
por el dispositivo de control 4 est´an recibidos
den-tro de los caminos de gu´ıa 8, con lo que se posibi-lita el movimiento deslizante longitudinal del
dis-positivo de control 4. An´alogamente, en su
super-ficie vuelta hacia dentro, la pared 7 lleva caminos de gu´ıas 27 separados verticalmente. Un extremo
de la primera cubierta movible 3 est´a provisto de
rodillos 26 acoplables dentro del camino de gu´ıa superior 27, mientras que un extremo de la se-gunda cubierta movible 3 tiene rodillo 25 acopla-bles en el camino de gu´ıa inferior 27.
Como resulta evidente de la figura 2, el otro extremo de cada una de las cubiertas movibles 3
est´a an´alogamente soportado por medio de
me-dios de gu´ıa cooperantes que comprenden
ca-minos de gu´ıa indicados gen´ericamente por 23,
proporcionados por el alojamiento de la m´
aquina-herramienta, y rodillos 21 soportados por las cu-biertas 3. Los rodillos 21 se aplican en los ca-minos de gu´ıa 23, por lo que los medios de gu´ıa cooperantes proporcionan el movimiento de
des-lizamiento de las dos cubiertas 3. Se apreciar´a
que las dos cubiertas 3 pueden ser hechas
desli-zar longitudinalmente con respecto a la m´aquina
para exponer o encerrar los carros 5 y 6, seg´un se
requiera.
La estructura del torno 1, y de sus medios de accionamiento, pueden ser convencionales y no
constituyen parte de la presente invenci´on. Como
es usual, el torno 1 tiene un motor principal (no mostrado) para accionamiento del cabezal fijo del
torno. Un plato o garra de cabezal fijo est´a
in-dicado en 29 en la figura 2. Adem´as, la figura
2 muestra un motor el´ectrico 37 y un tornillo de
bolas cooperante 38 que acciona el carro movible
transversalmente 6. An´alogamente, un tornillo de
bolas 30, actuado por un motor el´ectrico (no
visi-ble), acciona el carro movible longitudinalmente 5.
La figura 5 muestra un alzado frontal del dis-positivo de control 4, mientras que la figura 6a
del mismo. Como es evidente, el dispositivo de control 4 comprende dos ruedas manuales de
con-trol 10 y 9. La rueda manual de concon-trol 10 est´a
dispuesta de tal manera que su rotaci´on mover´a
el carro superior 6 movible transversalmente. A
este respecto, la rotaci´on de la rueda manual 10
hace girar un codificador 19, el cual origina la
co-rrespondiente rotaci´on del motor 37, con lo que es
movido el carro 6. Similarmente, la rotaci´on de
la rueda manual de control 9 origina la rotaci´on
del correspondiente codificador 20, el cual activa
el motor el´ectrico, causando el movimiento
longi-tudinal del carro 5.
Cuando los carros 5 y 6 est´an siendo movidos
manualmente por el operario por medio del dis-positivo de control, se requiere que el disdis-positivo de control 4 se mueva con el carro 5, por
ejem-plo, para hacer posible presentar la informaci´on
de posici´on mediante el dispositivo de control 4,
de una manera conocida. Por lo tanto, los medios
de acoplamiento 13, 31, 32 y 14 est´an dispuestos
para ser selectivamente actuables por una palanca 11 para acoplar el dispositivo de control 4 y el ca-rro 5 para efectuar el movimiento longitudinal en
t´andem.
La figura 6b muestra una secci´on del
disposi-tivo de control 4, tomada a lo largo de la l´ınea
D-D de la figura 5. Se ver´a que la rotaci´on de
la palanca 11 est´a dispuesta para hacer girar un
´
arbol 18 dispuesto longitudinalmente y, en con-secuencia, hacer girar una rueda dentada 15 que
lleva el ´arbol 18. La rueda dentada 15 engrana
con una cremallera 13 que se extiende
transversal-mente. Resultar´a inmediatamente evidente, por
lo tanto, que la rotaci´on de la palanca 11 y, por
ello, del ´arbol 18, mueve la cremallera 13 en
ge-neral transversalmente hacia o desde el carro 5. Como se puede ver en la figura 3, el carro 5 tiene un brazo 14 fijado al mismo para exten-derse transversalmente. En su extremo, el brazo 14 lleva una espiga 32 dirigida hacia abajo. En su extremo, la cremallera 13 tiene un rebaje corres-pondiente 31. Como resulta claro de las figuras 4a y 4b, cuando la cremallera 13 es movida por la
palanca 11 hacia la posici´on de acoplamiento, la
espiga 32 es recibida dentro del rebaje 31, como se muestra en la figura 4a. En este caso, el carro 5 y el dispositivo de control 4 se acoplan para
efec-tuar un movimiento longitudinal en t´andem. Si
la palanca 11 es entonces devuelta a su posici´on
original, la cremallera 13 es retra´ıda, y el carro 5 y el dispositivo de control 4 se desacoplan, como
est´a indicado en la figura 4b.
Cuando el carro 5 y el dispositivo de control
4 est´an acoplados para efectuar un movimiento
longitudinal en t´andem, se requiere inhibir la
ve-locidad de movimiento de los mismos por razones de seguridad. A este respecto, y como se muestra
claramente en las figuras 6c y 6d, el ´arbol 18 lleva
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
una espiga 16 que est´a dispuesta para activar
in-ductivamente un conmutador de proximidad 17.
La actuaci´on del conmutador de proximidad 17
opera unos medios de inhibici´on (no mostrados)
que impiden el r´apido desplazamiento de ambos
carros 5 y 6. La figura 6c muestra el estado de
la cremallera 13 en su posici´on extra´ıda,
desaco-plada, en la que el conmutador de proximidad 17 no es accionado, mientras que la figura 6d
mues-tra la situaci´on cuando la cremallera 13 est´a
ex-tendida para aplicarse al brazo 14 del carro y es actuado el conmutador de proximidad 17.
Aunque en la realizaci´on ilustrada se
pro-porciona funcionamiento inductivo del
conmu-tador 17, se apreciar´a que, alternativamente,
se pueden usar tambi´en conmutadores operados
mec´anicamente.
As´ı, y seg´un se requiera, tras el acoplamiento
del carro 5 y del dispositivo de control 4 para
movimiento longitudinal en t´andem, los medios
de inhibici´on son operados para evitar el r´apido
desplazamiento de los carros 5 y 6. Sin embargo, cuando el carro 5 y el dispositivo de control 4
est´an desacoplados, con lo que se posibilita el
fun-cionamiento autom´atico bajo el control de la
uni-dad 22 con CNC, no existe inhibici´on de la
veloci-dad de los carros. Sin embargo, no existe de este modo riesgo incrementado para la seguridad, ya
que, aunque el dispositivo de control 4 est´a al
ex-terior a las cubiertas 3, en el estado desacoplado no existe movimiento del mismo. La totalidad de
las partes que se mueven r´apidamente, durante
la operaci´on autom´atica, a saber, los carros 5 y
6, estar´an dentro de las cubiertas 3, de manera
conocida.
La posibilidad de acoplar y desacoplar el dis-positivo de control 4 y el carro 5 proporciona al
operario una elecci´on de posiciones relativas
en-tre los dos. As´ı, el operario de la m´aquina puede
elegir acoplar el dispositivo de control 4 al carro
5 en cualquier posici´on a lo largo del recorrido de
trabajo del carro 5 para adaptarse a los requisitos del operario.
El dispositivo de control tiene, como resulta evidente en la figura 5, una segunda palanca de control 12. Esta se utiliza, durante el
funciona-miento normal de la m´aquina-herramienta, para
hacer funcionar el motor el´ectrico principal y para
seleccionar el sentido de rotaci´on del plato 29 del
cabezal fijo. A este respecto, y como resulta
evi-dente de la figura 6e, la rotaci´on de la palanca
12 hace girar una espiga inductiva 39 llevada por
el ´arbol 38 acoplado a la palanca 12, con lo que
es operado un conmutador de proximidad 36 que controla el funcionamiento del motor principal.
Se apreciar´a que se pueden hacer variaciones
y modificaciones en las realizaciones descritas e ilustradas dentro del alcance de las reivindicacio-nes adjuntas.
REIVINDICACIONES
1. Una m´aquina-herramienta que comprende
un carro (5) movible longitudinalmente con
res-pecto a la m´aquina, y un dispositivo de control
(4) que permite a un operario controlar el
movi-miento de dicho carro,caracterizadaporque
di-cha m´aquina-herramienta tiene un soporte fijo (7)
en el que est´a soportado el dispositivo de control
para moverse longitudinalmente con respecto a la
m´aquina-herramienta, y porque dicha m´
aquina-herramienta comprende adem´as medios de
aco-plamiento (13, 14) que hacen posible que el ca-rro y el dispositivo de control sean selectivamente acoplados para efectuar un movimiento
longitu-dinal en t´andem y desacoplados selectivamente.
2. Una m´aquina-herramienta seg´un la
reivin-dicaci´on 1, en la que dichos medios de
acopla-miento incorporan medios (17) para impedir el
r´apido desplazamiento de dicho carro (5) cuando
est´an acoplados el citado dispositivo de control
(4) y dicho carro.
3. Una m´aquina-herramienta seg´un la
reivin-dicaci´on 2, en la que dichos medios que impiden
el r´apido desplazamiento est´an constituidos por
un conmutador (17) actuable por acoplamiento de dicho carro (5) y dicho dispositivo de control (4).
4. Una m´aquina-herramienta seg´un
cualquie-ra de las reivindicaciones precedentes, que
com-prende adem´as al menos una cubierta movible (3)
para cubrir dicho carro (5), en la que la o cada
cubierta est´a soportada sobre dicho soporte fijo
(7) para moverse longitudinalmente con respecto
a dicha m´aquina-herramienta.
5. Una m´aquina-herramienta seg´un
cualquie-ra de las reivindicaciones precedentes, en la que
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
dicho soporte fijo (7) consiste en una pared fija
con respecto a una bancada (35) de la m´
aquina-herramienta, y que comprende adem´as medios de
gu´ıa cooperantes (8, 24) soportados en dicho dis-positivo de control (4) y en dicha pared (7) para hacer posible el movimiento deslizante del dispo-sitivo de control longitudinalmente con respecto
a la m´aquina-herramienta.
6. Una m´aquina-herramienta seg´un la
reivin-dicaci´on 5, en la que dichos medios de gu´ıa
coope-rantes consisten en caminos de gu´ıa (8) dispues-tos longitudinalmente, definidos por o situados en uno de entre dicha pared (7) y dicho dispositivo de control (4), y rodillos (24) dispuestos en el otro de entre dicho dispositivo de control y dicha pa-red.
7. Una m´aquina-herramienta seg´un
cualquie-ra de las reivindicaciones precedentes, en la que dichos medios de acoplamiento que hacen posible que el carro y el dispositivo de control sean se-lectivamente acoplados, comprenden al menos un saliente (32) dispuesto en uno de entre el carro (5) y el dispositivo de control (4), siendo el o cada saliente acoplable en una rebaje correspondiente (31) en el otro de entre el dispositivo de control y el carro, y medios (13) para mover el o cada saliente selectivamente a y fuera de acoplamiento con el rebaje correspondiente.
8. Una m´aquina-herramienta seg´un la
reivin-dicaci´on 7, en la que dicho dispositivo de control
(4) tiene una cremallera (13) movible en general
transversalmente, en la que est´a formado al
me-nos uno de dichos rebajes (31) de los medios de acoplamiento, originando el movimiento de dicha cremallera el movimiento del o de cada saliente (32) a y fuera de acoplamiento con los rebajes dispuestos en ella.
NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Euro-peas (CPE) y a la Disposici´on Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicaci´on del Convenio de Patente Europea, las patentes euro-peas que designen a Espa˜na y solicitadas antes del 7-10-1992, no producir´an ning´un efecto en Espa˜na en la medida en que confieran protecci´on a produc-tos qu´ımicos y farmac´euticos como tales.
Esta informaci´on no prejuzga que la patente est´e o no inclu´ıda en la mencionada reserva.
