ES A1. Número de publicación: PATENTES Y MARCAS. Número de solicitud: Int. Cl. 7 : B24B 41/04

Transcripción

1 k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 k Número de publicación: k Número de solicitud: k Int. Cl. 7 : B24B 41/04 k 12 SOLICITUD DE PATENTE A1 k 22 Fecha de presentación: k 43 Fecha de publicación de la solicitud: k 71 Solicitante/s: DANOBAT, S. COOP. Arriaga Kalea, Elgoibar, Guipúzcoa, ES k 72 Inventor/es: Bastida Churruca, José Luis k 43 Fecha de publicación del folleto de la solicitud: k 74 Agente: No consta k 54 Título: Cabezal pieza con desplazamiento lineal automático para una rectificadora. k 57 Resumen: Cabezal pieza con desplazamiento lineal automático para una rectificadora. El cabezal (1) pieza de una rectificadora de exteriores de piezas de diferente longitud provista de control CNC, es desplazado automáticamente para la variación de la medida entre los apoyos de la pieza, y comprende un dispositivo (13, 20) de regulación del desplazamiento de recorrido variable y de recorrido repetitivo, y el carro (8) del cabezal está provisto de deslizamiento relativo a la mesa (2), mediante un acoplamiento del carro (8) sobre una placa base (10) y de dos unidades (9) de rodadura. El cabezal (1) está provisto de medios (81, 83, 84) de bloqueo y liberación automáticos de su deslizamiento relativo. ES A1 Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 1 ES A1 2 DESCRIPCION Cabezal pieza con desplazamiento lineal automático para una rectificadora. La presente invención se relaciona con el cabezal de rotación de la pieza para una rectificadora de husillo de arrastre de la pieza horizontal y más concretamente con las partes constitutivas del carro del cabezal y con los medios de regulación del desplazamiento del cabezal. Estado anterior de la técnica La substitución de la pieza a rectificar, cuando las piezas del lote son de igual longitud es efectuada mediante desplazamiento de la caña de la contrapunta en una medida suficiente entre los apoyos de pieza de la contrapunta y del cabezal. Para la substitución de una pieza rectificada por otra de diferente longitud en una misma serie de mecanizado, como ocurre con frecuencia en el rectificado de ejes de cigüeñal, es el cabezal el que se desplaza manualmente hasta una medida que requiere una comprobación tras la colocación de la nueva pieza, debiendo ser realizado un esfuerzo manual continuado para el avance del husillo de desplazamiento de la mesa de la rectificadora, ya que el recorrido puede ser por ejemplo de 100 mm, y el cabezal tiene un peso considerable. Una nueva pieza de diferente longitud que la anterior provoca una nueva operación de desplazamiento y de ajuste de la medida del desplazamiento, empleándose en esta maniobra un tiempo excesivo. Existe el riesgo de que la punta de apoyo de la contrapunta no encaje bien en el alojamiento cónico que tiene la pieza en su canto, quedando como consecuencia su eje descentrado respecto del eje de rotación del husillo de arrastre de la pieza perteneciente al cabezal. El desplazamiento frecuente del cabezal de gran recorrido tiene además el inconveniente de las holguras entre las superficies de deslizamiento del carro del cabezal y de la mesa de la rectificadora, usualmente de perfil en cola de milano, que aumentan con el desgaste debido al uso continuado. En EP el carro del cabezal se desliza sobre un carril-guía que tiene una superficie de rodamiento de bolas y está fijado a la mesa de la rectificadora mediante tornillos. En DE un sensor de posición que genera una señal eléctrica está asociado a un tope de la contrapunta de la rectificadora para indicar cualquier error de su desplazamiento con respecto aotrotopemóvil. En DE un carro para una rectificadora tiene desplazamiento lineal sobre carrilesguía de la bancada, con rodillos que soporta elevadas cargas y sin holguras en las guías. Exposición de la invención El objeto de la invención es un cabezal pieza del tipo de husillo de arrastre horizontal en una rectificadora provista de CNC, empleada para el mecanizado de exteriores de piezas de diferente longitud,alqueselehaprovistodemediosparael desplazamiento lineal automático en la dirección axial,ydemediosdetopeydecontroldelamedida del desplazamiento. Para llevar a cabo un desplazamiento automático del cabezal es preciso también limitar la potencia de los medios de im pulsión del cabezal, para lo cual se ha proporcionado al carro del cabezal una superficie de rodadura que permite una fuerza reducida de impulsión, y consigue una precisión en la medida del deslizamiento, y una duración de vida sin desgastes que provocan holguras. El cabezal pieza objeto de la invención pertenece a una rectificadora cuya mesa es móvil y está configurado exteriormente con una carcasa del husillo de arrastre y una caja del servomotor adyacente formando un cuerpo único soportado por el carro del cabezal, siendo gobernado su desplazamiento axial por un CNC. La substitución de piezas de diferente longitud en una misma serie de mecanizado requiere un desplazamiento controlado del cabezal de recorrido grande y variable, que en una primera realización preferente se ha conseguido mediante un dispositivo de regulación del desplazamiento de recorrido variable gobernado por el CNC de la máquina, donde en primer lugar el cabezal estandosujetadoalamesadelarectificadorase desplaza con ésta impulsado por el husillo continuo motorizado que tiene la rectificadora en la bancada, hasta que el dispositivo de regulación situado en una posición de referencia fija de la bancada, detiene el deslizamiento. En segundo lugar, estando el cabezal sujeto a la bancada por el dispositivo de regulación, se desbloquea el deslizamiento del cabezal respecto de la mesa de la rectificadora, y ahora la mesa portando la contrapunta se desliza controlada por el CNC hasta la distancia desde el cabezal programada. En una segunda realización preferente del dispositivo de regulación del desplazamiento del cabezal, éste es efectuado para la substitución de piezas de solamente dos valores de longitud diferentes, caso que ocurre con frecuencia en el rectificado de cigüeñales, por lo que el recorrido del desplazamiento es repetitivo y de valor prefijado. Este segundo dispositivo de regulación está situado exteriormente contra la carcasa del cabezal. El cabezal pieza objeto de la invención para una rectificadora de mesa móvil comprende: - un husillo de desplazamiento motorizado para impulsar la mesa de la rectificadora en su deslizamiento sobre la bancada, controlado por CNC; - un carro del cabezal móvil en relación con la mesa de la rectificadora y una placa base del cabezal soportando dicho carro del cabezal, ambos acoplados mediante dos unidades de rodadura con recirculación de rodillos, esta última siendo la placabasesolidariaalamesadelarectificadora, y medios de bloqueo y de liberación del deslizamiento del carro contra la placa base del cabezal; - un dispositivo de regulación del desplazamiento del cabezal de recorrido variable en una medida grande para la substitución de piezas longitud variable, que comprende un cilindro con un vástago de retención solidario con la bancada accionado por un microrruptor de posición para fijar una posición del cabezal respecto de la bancada; - un dispositivo de regulación del desplazamiento del cabezal en un recorrido repetitivo para la substitución de piezas de dos valores de longitud, comprendiendo un cilindro impulsor anclado a la mesa de la rectificadora, un tirante desplazable

3 3 ES A1 4 con el pistón de dicho cilindro impulsor provisto de dos topes móviles a igual distancia que el recorrido repetitivo, y dos topes fijos a la mesa de la bancada cada uno con un respectivo sensor de posición controlando el desplazamiento. El movimiento relativo del cabezal respecto de la mesa se consigue mediante el deslizamiento del carro del cabezal sobre la superficie de los carriles-guía por el intermedio de los rodillos, superficies de rodadura que soportan grandes cargas sin originar las conocidas holguras de deslizamiento y desviaciones provocadas por el desgaste de las superficies de mesa de bancada conocidas, y sin necesidad de ajuste posterior del desplazamiento efectuado. Los medios para la impulsión ylaregulación del desplazamiento automáticos proporcionan una operación de cambio de pieza rápida y con precisión, con un ahorro importante de tiempo de máquina y no sujeta a errores humanos. El desplazamiento automático del cabezal a diferencia del desplazamiento manual conocido permite el control de la coaxialidad del eje de la pieza con el eje de rotación del husillo de arrastre, ya que en el caso de no haberse posicionado correctamente la pieza entre sus apoyos del cabezal y de la contrapunta, la medida detectada entre los topes móviles es errónea. Descripción de los dibujos La Fig. 1 es una vista en planta de una realización preferente del cabezal pieza de una rectificadora con desplazamiento lineal automático objeto de la invención, mostrando el dispositivo de regulación del desplazamiento de medida variable. La Fig. 2 es una vista en alzado del cabezal pieza objeto de la invención mostrando el dispositivo de regulación del desplazamiento entre dos topes. La Fig.3 es una sección transversal del cabezal según III-III de la figura 1, mostrando los medios de deslizamiento del cabezal para su desplazamiento automático. La Fig. 4 es la sección transversal del cabezal de la figura 3 mostrando los medios de deslizamiento en detalle. Las Fig. 5 y Fig. 6 son vistas en alzado y de perfil respectivamente del dispositivo de regulación del desplazamiento de la figura 2. Realizaciones preferentes de la invención Con referencia a las figuras 1,3 y 4 que muestran el cabezal 1 objeto de la invención con la primera realización 13 preferente del dispositivo de regulación del desplazamiento de recorrido variable de valor relativamente grande, por ejemplo de 100 mm, para conseguir una medida 7 entre el apoyo 4 del husillo 4 y el apoyo 3 de la contrapunta 3 tal como la de un cigüeñal de 300 mm (no representado en los dibujos). El cabezal 1 con husillo 4 de arrastre horizontal se desliza sobre la mesa 2 de la rectificadora y está exteriormente configurado mediante la carcasa 5 del husillo y la caja 6 de alojamiento del servomotor 6 de rotación, ambas a la misma altura formando un cuerpo único soportado por el carro 8 del cabezal, el cual se acopla a dos unidades 9 de rodadura como muestran las figuras 3 y 4, interpuestos sobre la placa base 10 del cabezal, y esta última fijada a la mesa 2 de la rectificadora mediante los tornillos La mesa 2 de la bancada es móvil y tiene dos sectores longitudinales 2a y2bde perfil diferente, el primero de ellos mostrado en las figuras 3 y 4 se extiende bajo el cabezal en todo su recorrido, mientras que el sector 2b de mesa, mostrado en la figura 6, de sección en cola de milano conocida, se extiende al resto de la mesa hacia el lado de la contrapunta 3. La mesa 2 es impulsada por el husillo continuo 32 interno de la rectificadora, el cual está acoplado a la mesa 2 por la tuerca 32 de husillo y accionado por un servomotor 31 controlado por la unidad CNC de la rectificadora. El carro 8 y la placa base 10 del cabezal se acoplan según muestra la figura 4 a lo ancho de una superficie 80 de acoplamiento de perfil quebrado, de la cual las superficies de rodadura 80a son proporcionadas por las unidades 9 de rodadura que se extienden a todo lo largo del sector de mesa 2a, una a cada lado de la placa base 10, las cuales comprenden los carriles-guía 9b unidos por las bridas 88 de unión longitudinal, y una pluralidad de carros 9a de recirculación de rodillos de un tipo comercial, alineados sobre cada carril-guía 9b y soportan el carro 8a del cabezal, el cual se fija por medio de los tornillos 82. Los carriles-guía 9a se fijan a la placa base 10 del cabezal paralelos mediante los tornillos 87. Para liberar el deslizamiento del cabezal 1 relativo a la mesa 2 de la rectificadora, el carro 8 delcabezalestá provisto de dos pares de pistones 81 hidráulicos situados entre los carriles-guía 9b, accionados por un circuito hidráulico83con entrada 83a lateral en el carro 8. Los pistones 81 empujan los tornillos 84 de retención, cuyas cabezas cuadradas estaban reteniendo el carro 8 contra la placa base 10 para bloquear su deslizamiento mediante la fuerza de los muelles platillo 85. La separación entre las superficies acopladas del carro 8 y de la placa base 10 cuando está liberado el deslizamiento del carro es regulada por la arandela 86 de ajuste del tope del tornillo 84. El dispositivo 13 de regulación del desplazamiento de recorrido variable, mostrado en las figuras 1 y 3, comprende el cilindro 15 de posicionamiento cuyo soporte 15 está anclado a la bancada 2 de la rectificadora, y cuyo vástago 16 asoma un extremo 16 de retención troncocónico, el microruptor 14 adyacente al cilindro 15 y unido al mismo, la placa soporte 19 solidaria a la carcasa 5 que tiene un alojamiento 17 de dicho extremo 16 del vástago y un tetón 18 perteneciente a la placa soporte 19 que pulsa el microrruptor 14. Para efectuar el desplazamiento del cabezal 1 con el objeto de poner una nueva medida 7 entre los apoyos 3 y 4 de la pieza, el CNC es programado para un desplazamiento de la mesa 2 de la bancada según el eje longitudinal que es igual a la diferencia de longitud entre la nueva pieza a rectificar y la substituida. En una maniobra inicial el cabezal 1 está bloqueado mediante los tornillos 84 de cabeza cuadrada y la mesa 2 con el cabezal bloqueado es desplazada en un sentido hasta que es accionado el microrruptor 14 y el cabezal queda retenido contra la bancada 2 por el vástago 16, siendo esta la posición de referencia del cabezal para la medida del recorrido del desplazamiento. En las maniobras posteriores de cambio de pieza, es liberado el deslizamiento del carro 8 del cabe- 3

4 5 ES A1 6 zal mediante los pistones 81, y la mesa 2 con la contrapuerta 3 se desplaza un recorrido igual a la diferencia de longitud de las piezas, mientras que el cabezal está retenido contra la bancada 2. Con referencia a las figuras 2,5 y 6 que muestran la segunda realización 20 preferente del dispositivo de regulación del desplazamiento del cabezal 1 de recorrido repetitivo entre dos topes, el dispositivo 20 de regulación se extiende horizontalmente sobre la cara de la carcasa 5 opuesta al apoyo 3 de la pieza, y comprende el cilindro 21 impulsor del cabezal 1 que está anclado a la mesa 2 mediante una placa soporte 24, el pistón 22 del cilindro 21, el tirante 23 desplazable con el pistón 22 y paralelo respecto a él, que atraviesa dicho soporte 24 y está provistodedostopes25 y 25 móviles cada uno de los cuales se sitúa a un lado del soporte 24 a una distancia entre ellos graduable que determina el recorrido repetitivo del desplazamiento del cabezal 1. El pistón 22 para el empuje sobre el cabezal se acopla a su carcasa 5 mediante un elemento de acoplamiento 30. Cada uno de los topes 25,25 móviles termina su recorrido en el respectivo tope 27 y 27 fijado al soporte 24, y los dos detectores 26 de posición ópticos asociados al respectivo tope fijo 27,27 controlan el accionamiento del cilindro 21 asegurando el valor correcto del desplazamiento. El tirante 23 se construye con una barra de diámetro 10 mm por ejemplo, y los topes móviles 25 y 25 mediante un disco coaxial con el tirante 23, y contra dicho disco coaxial se fijan una arandela 28 del tipo cóncavo-convexo y una arandela 29 de amortiguación del choque contra el respectivo tope fijo 27,27 hecha de caucho elástico

5 7 ES A1 8 REIVINDICACIONES 1. Cabezal pieza con desplazamiento lineal para una rectificadora de husillo (4) de arrastre de pieza horizontal provista de unidad CNC y destinada al rectificado de superficies exteriores de piezas de diferente longitud, donde la mesa (2) de la rectificadora es móvil con relación a la bancada (2 ) y el cabezal (1) es deslizable respecto de dicha mesa (2) por medio de un carro (8) del cabezal sobre carriles-guía con rodillos (9b), para su distanciamiento con respecto a la contrapunta (3) a una medida (7) determinada en función de la longitud variable de la pieza, y ambos el cabezal (1) y la mesa (2) están provistos de medios de regulación (13,20,21,31,32) del desplazamiento relativo, caracterizado porque el desplazamiento lineal relativo del cabezal (1) y de la mesa (2) es efectuado de manera automática con un recorrido variable y con un recorrido repetitivo, por medio de un dispositivo (13,20) de regulación automática del desplazamiento que determina las posiciones relativas del cabezal con la mesa (2) y la bancada (21) y de un acoplamiento (8,9,10) de rodadura entre carro (8) del cabezal (1) y la mesa (2) provisto de medios (81,83,84,85) automáticos de bloqueo y de liberación del deslizamiento relativo. 2. Cabezal pieza de una rectificadora según la reivindicación 1, en donde dicho acoplamiento (8,9,10) entre el carro del cabezal (1) y la mesa (2) comprende un carro (8) de cabezal provisto de un circuito (83) hidráulico interno, una placa base (9) del cabezal (1) fijada a la mesa (2), dos unidades (9) de rodadura de rodillos interpuestos entre el carro (8) y la placa base (10), dos pistones (81) alojados en el carro (8) y accionados por dicho circuito hidráulico (83) que para liberar el deslizamiento tiran de un respectivo tornillo (84) de bloqueo de cabeza cuadrada el cual sujeta la placa base (10) contra el carro (8) mediante la fuerza de un muelle (85) platillo. 3. Cabezal pieza para una rectificadora según la reivindicación 1 donde el dispositivo (13) de regulación del desplazamiento de recorrido variable comprende un cilindro (15) de posicionamiento del cabezal (1) con respecto a un punto de referencia de la bancada (2 ), un vástago (16) de retención del cabezal (1) contra la bancada (2 ) y un microrruptor (14) fijado a dicho cilindro (15) de que acciona el vástago (16) de retención tras el desplazamiento inicial conjunto de la mesa (2) y del cabezal. 4. Cabezal pieza para una rectificadora según la reivindicación 1 donde el dispositivo (20) de regulación del desplazamiento de recorrido repetitivo comprende un cilindro (21) de impulsión del cabezal (1) anclado a la mesa (2), un tirante (23) paralelo respecto del cilindro (21)arrastrado por el pistón (22), dos topes (25,25 ) móviles sobre dicho tirante (23) distanciados en la medida del recorrido del desplazamiento, dos topes (27,27 ) fijos de la mesa (2) y dos sensores (26,26 ) de posición asociados a dichos topes fijos (27,27 )

6 6 ES A1

7 ES A1 7

8 8 ES A1

9 ES A1 9

10 10 ES A1

11 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA k 11 ES k 21 N. solicitud: k 22 Fecha de presentación de la solicitud: k 32 Fecha de prioridad: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA k 51 Int. Cl. 7 : B24B 41/04 DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría Documentos citados Reivindicaciones afectadas X US A (VETTER) , todo el documento. 1,3 Y 2,4 Y DE A (SCHAUDT MASCHINENBAU GmbH) , descripción; 2 figuras. Y US A (SHANK) , descripción; figuras. 4 Y EP A (UVA AB) , resumen; figuras. 1 Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado para todas las reivindicaciones para las reivindicaciones n : Fecha de realización del informe Examinador Página A. Gómez Sánchez 1/1