k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 k Número de publicación: 2 068 143 21 k Número de solicitud: 9301074 1 k Int. Cl. 6 : B23Q 3/17 B23B 47/00 k 12 PATENTEDEINVENCION B1 k 22 Fecha de presentación: 19.03.93 k 30 Prioridad: 20.0.92 IT MI92001216 k 73 Titular/es: Busellato, S.p.A. Via Thiene, 118 36013 Piovene Rochette, IT k 43 Fecha de publicación de la solicitud: 01.04.9 Fecha de concesión: 02.02.98 k 72 Inventor/es: Sartore, Edoardo k 4 Fecha de anuncio de la concesión: 16.03.98 k 4 Fecha de publicación del folleto de patente: 16.03.98 k 74 Agente: Polo Flores, Carlos k 4 Título: Dispositivo para el cambio automático de los útiles en el cabezal portabrocas de una taladradora de placas. ES 2 068 143 B1 k 7 Resumen: Dispositivo para el cambio automático de los útiles en el cabezal portabrocas de una taladradora de placas. Dispositivo para el cambio automático de los útiles en el cabezal portabrocas de una taladradora de placas, en el que el cabezal portabrocas está equipado con como mínimo dos unidades de mecanizado que pueden equiparse con útiles intercambiables, y en el que el cabezal portabrocas tiene unidos cargadores de alojamiento de útiles que pueden moverse paralelamente (eje X), con movimiento ascendente y descendente (eje Z), y perpendicularmente (eje Y) de forma controlada con respecto a las unidades taladradoras. Aviso: Se puede realizar consulta prevista por el art 37.3.8 LP. Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 28036 Madrid
1 ES 2 068 143 B1 2 DESCRIPCION Objeto de la invención La presente invención se refiere a un dispositivo para el cambio automático de los útiles en un cabezal portabrocas para el mecanizado de placas. Porelestadoactualdelatécnica se han dado a conocer taladradoras que recogen una placa a mecanizar en posición horizontal. Las taladradoras conocidas de este tipo presentan habitualmente un armazón de máquina provisto de un travesaño superior, que soporta el cabezal portabrocas desplazable que puede controlarse mediante una instalación NC. De esta forma se crea la posibilidad de practicar taladros en cualquier posición en la placa dispuesta horizontalmente. El cabezal portabrocas de la taladradora controlada numéricamente presenta habitualmente una cantidad de husillos equipados con útiles montados de forma fija. Además están previstas unidades taladradoras y fresadoras adicionales que pueden equiparse con útiles intercambiables. Una posibilidad de intercambiar los útiles de las unidades taladradoras y fresadoras consiste en realizar a mano el proceso de cambio de útil. Pero esta actividad requiere una interrupción del proceso de mecanizado y, en consecuencia, una reducción del rendimiento de la máquina. Otro procedimiento conocido consiste en prever cerca del armazón de máquina de la taladradora de placas un cargador equipado con diferentes útiles. Los útiles pueden sacarse del cargador para colocarlos en el husillo de la unidad taladradora asignada. Esta forma de realización conocida tiene la desventaja de que el cabezal portabrocas ha de ser llevado en cada cambio de útil hasta el cargador de útiles, dado que éste está dispuesto a distancia del armazón de máquina. A continuación ha de llevarse el cabezal portabrocas de vuelta a la parte de la máquina en la que ha de realizarse el nuevo proceso de taladrado. Este modo de procedimiento también representa una considerable pérdida de tiempo, originada por las carreras en vacío del cabezal portabrocas durante el proceso de cambio de útil. El objetivo de la presente invención consiste en evitar las desventajas del estado actual de la técnica y en proponer un dispositivo de cambio de útiles para una taladradora del tipo mencionado, en el que el proceso de cambio de útil pueda realizarse sin pérdidas de tiempo dignas de mención. Según la invención, este objetivo se resuelve en la medida en que el cabezal portabrocas está equipado con como mínimo dos unidades de mecanizado utilizables alternativamente, cuyos útiles son intercambiables, y en la medida en que el cabezal portabrocas tiene unidos dispositivos de cambio de útiles que pueden moverse paralelamente (eje X), con movimiento ascendente y descendente (eje Z), y con movimiento perpendicular (eje Y) de forma controlada con respecto a las unidades taladradoras. Mediante la previsión en el cabezal portabrocas de varias unidades de mecanizado que pueden equiparse con útiles intercambiables, junto con cargadores de útiles que actúan conjuntamente con el cuerpo del cabezal portabrocas y están dis- 2 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 6 puestos de forma desplazable a lo largo de varios ejes (X, Y, Z) con respecto al cuerpo del cabezal portabrocas, se crea la posibilidad de realizar el proceso de cambio de útil directamente en el cabezal portabrocas, para cambiar el útil de una unidad de mecanizado mientras que la otra unidad de mecanizado está todavía llevando a cabo en ese momento los procesos de taladrado o fresado deseados, teniendo después disponible una unidad de mecanizado ya equipada para el siguiente proceso de mecanizado. Mientras que la unidad de mecanizado preparada realiza posteriormente procesos de mecanizado con un nuevo útil, puede cambiarse el útil de la unidad de mecanizado que ha llevado a cabo un proceso de mecanizado. En otras palabras, con un cargador dispuesto directamente en el cuerpo del cabezal portabrocas, es posible llevar a cabo el cambio de útil en una unidad taladradora y fresadora en el momento en que la segunda unidad taladradora realiza un proceso de mecanizado y viceversa. Descripción de los dibujos A continuación el objeto de la invención se describe más detalladamente a base de un ejemplo de realización representado en los dibujos. Los dibujos muestran: Fig. 1 Una planta esquemática de una taladradora cuyo cabezal portabrocas estáequipado con el cargador de útiles según el invento. Fig. 2 Una vista lateral esquemática en la dirección de la flecha II de la fig. 1. Fig. 3 Una representación esquemática del cabezal portabrocas desplazable equipado con el cargador de cambio de útiles según la invención. Realización preferente de la invención Tal como puede observarse en la fig. 1, la taladradora señalada con 1 presenta montantes 2, 3,4yquesoportanuntravesaño 6, que puede desplazarse en dirección transversal sobre guías 7 y8. En el lado inferior del travesaño 6 está configurado un plano de apoyo horizontal con ayuda de traviesas 9, que recibe una placa 10 a taladrar. Para la realización de proceso de taladrado está previsto un cabezal portabrocas que estáseñalado en conjunto con 11. El cabezal portabrocas puede desplazarse a lo largo de los ejes X, Y y Z (eje orientado perpendicularmente con respecto al plano del dibujo). Los movimientos a lo largo de los ejes X, Y y Z se controlan con ayuda de dispositivos conocidos mediante una unidad de control NC conocida. El cabezal portabrocas 11 presenta una unidad de mecanizado 12 que aloja una cantidad de útiles 13 montados de forma fija, por ejemplo una cantidad de brocas espirales. La unidad 12 está además equipada con una unidad fresadora 14 que, por ejemplo, está equipada con varias hojas de sierra 1 cuya posición de trabajo es orientable. El cabezal portabrocas 11 presenta además dos accionamientos eléctricos 16 y 17 que accionan en cada caso un husillo 18 con un número de
3 ES 2 068 143 B1 4 revoluciones muy elevado. Delante de los accionamientos eléctricos 16 y 17 están dispuestos cargadores de útiles 19 y 20, que alojan un número de útiles 21 ó 22 que pueden colocarse en los husillos 18 de los accionamientos eléctricos 16, 17. Los dispositivos descritos hasta el momento están de nuevo representados esquemáticamente en la fig. 2, en la que también está representada esquemáticamente la posición del depósito de alojamiento para la disposición de los cargadores de útiles 19 y 20. El objeto de la invención se aclara en la fig. 3, en la que únicamente se han representado los dispositivos más importantes. Para ofrecer una mayor claridad se ha prescindido de la representación de los medios de accionamiento de la unidad de émbolo-cilindro del husillo de bolas circulantes y del carro de traslado, dado que estas piezas constructivas son conocidas por el estado actual de la técnica. En la fig. 3 puede observarse la disposición de la unidad de mecanizado 12 en el interior del cabezal portabrocas. La unidad de mecanizado 12 está equipada con un número de útiles 13, por ejemplo con brocas espirales, que pueden accionarse a elección y que se requieren para la realización de taladros en la placa. En los taladros se colocan posteriormente tacos de unión o dispositivos similares. En la fig. 3 también puede observarse la posición del dispositivo de penetración 14 con las hojas de sierra 1 o fresas. En la parte delantera y en el interior del cabezal de mecanizado 11 están previstos dos accionamientos eléctricos 16 y 17, cada uno de los cuales está equipado con un husillo 18 que puede accionarse con un número de revoluciones elevado. Los husillos 18 están configurados de tal forma que pueden alojar útiles intercambiables. Delante de los accionamientos eléctricos 16 y 17 están dispuestos cargadores de alojamiento de útiles 19 y 20, que alojan útiles intercambiables 21 y 22. Con ayuda de medios de accionamiento conocidos, cada accionamiento eléctrico 16, 17 puede desplazarse a lo largo del eje Z con un movimiento ascendente y descendente. El eje Z está dispuesto perpendicularmente con respecto al plano del dibujo (fig. 3). Los cargadores 19 y 20, que alojan los útiles 21 y 22, también pueden desplazarse de forma controlada con un movimiento ascendente y descendente a lo largo del eje Z. Además, los cargadores de útiles 19 y 20 pueden desplazarse conjuntamente a lo largo del eje X en ambos sentidos del mismo. Los cargadores 19 y 20, que alojan los útiles 21 y 22, también pueden desplazarse de forma controlada en ambos sentidos del eje Y. El desplazamiento de los cargadores de útiles 19 y 20 a lo largo de los ejes Z, X e Y puede tener lugar con ayuda de unidades neumáticas de émbolocilindro, o también con ayuda de pequeños motores controlables, por ejemplo motores eléctricos de corriente continua, que determinan la posición exacta de los cargadores 19, 20 por ejemplo mediante un codificador, un transductor u otro medio de registro, para con ello garantizar que los ejes de los útiles 21, 22 coinciden con los husillos 18 de los accionamientos eléctricos 16, 17, y se encuentran debajo de los mismos. 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 6 El dispositivo según el invento funciona de la siguiente manera: Mediante la previsión de los cargadores 19, 20 para el alojamiento de útiles intercambiables 21, 22 directamente en el cabezal portabrocas 11, se evita que éste tenga que realizar carreras de trabajo para desplazarse de una posición de mecanizado a un cargador de alojamiento de útiles alejado o viceversa. De este modo se evitan tiempos muertos durante el cambio de útiles, lo que conduce a un aumento del rendimiento de la máquina. Además, para aumentar aún más la productividad del cabezal portabrocas 11, es ventajoso prever como mínimo dos accionamientos eléctricos 16, 17, aun cuando para la taladradora del tipo representado fuera suficiente un único accionamiento eléctrico con un único husillo 18 para la realización de los trabajos de taladrado y fresado necesarios. La previsión de dos accionamientos eléctricos 16, 17 posibilita llevar a cabo el cambio de útil en un primer accionamiento eléctrico 16 mientras que el segundo accionamiento eléctrico 17 todavía está realizando determinados trabajos de taladrado o fresado, o viceversa. Si, por ejemplo, mediante el accionamiento eléctrico 16 con el útil 21, que está montado en el husillo 18, se realiza un determinado mecanizado en la placa, por ejemplo un proceso de fresado para la creación de una escotadura, el accionamiento eléctrico 17 con el husillo 18 se encuentra ya sin útil en la posición de espera y está preparado para recoger un útil necesario para un proceso de trabajo posterior. El útil necesario 22 es preparado mediante un movimiento del cargador de útiles 20 a lo largo del eje X,de tal modo que el eje del útil seleccionado coincide con el eje del husillo 18. A continuación se desplaza el cargador de útiles 20 a lo largo del eje Y, hasta que el eje del útil seleccionado 22 coincide con el segundo eje del husillo 18. Después se eleva el cargador de útiles 20 a lo largo del eje Z, para introducir el útil seleccionado 22 en la escotadura del husillo 18, y bloquear el útil. Al final de los procesos descritos, éstos se repiten en sentido inverso: el cargador de útiles 20 se desplaza a una posición de espera, tal como está representado en la fig. 3. Una vez finalizado el cambio de útil en relación con el útil 22 y el cargador 20, también habrá finalizado el proceso de mecanizado realizado con el accionamiento eléctrico 16, tras lo que se continua inmediatamente con el mecanizado de la pieza de trabajo con el útil 22, que ya está dispuesto en el husillo 18 del accionamiento eléctrico 17. De esta forma no se originan tiempos muertos para el cambio de útil. De forma correspondiente a la anterior descripción, el cargador de cambio de útiles 19 que se desplazó por debajo del accionamiento eléctrico 16 recoge el útil que ya no es necesario para el proceso de mecanizado; al mismo tiempo se coloca un nuevo útil 21 en el husillo del accionamiento eléctrico 16 en la medida en que se llevan a cabo los movimientos de desplazamiento necesarios a lo largo de los ejes X, Y y Z. La forma, dimensiones y materiales podrán ser 3
ES 2 068 143 B1 6 variables y en general cuanto sea accesorio o secundario, siempre que no altere, cambie o modifique la esencialidad del objeto que se describe. Los términos en que queda redactada esta me- moria son ciertos y fiel reflejo del objeto descrito, debiéndose tomar con carácter amplio y nunca en forma limitativa. 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 6 4
7 ES 2 068 143 B1 8 REIVINDICACIONES 1. Dispositivo para el cambio automático de los útiles en el cabezal portabrocas (11) de una taladradora de placas (1), caracterizado porque el cabezal portabrocas (11) está equipado con como mínimo dos unidades de mecanizado (16, 17) que pueden equiparse con útiles intercambiables (21, 10 22), y porque el cabezal portabrocas (1) actúa conjuntamente con cargadores de alojamiento de útiles (19, 20) que pueden moverse paralelamente (eje X), con movimiento ascendente y descendente (eje Z), y en un plano perpendicular (eje Y) de forma controlada con respecto a las unidades taladradoras (16, 17). 1 20 2 30 3 40 4 0 60 6
6 ES 2 068 143 B1
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8 ES 2 068 143 B1
OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA k 11 ES 2 068 143 k 21 N. solicitud: 9301074 k 22 Fecha de presentación de la solicitud: 19.03.93 k 32 Fecha de prioridad: 20.0.92 INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA k 1 Int. Cl. 6 : B23Q 3/17, B23B 47/00 DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría Documentos citados Reivindicaciones afectadas Y US-388286-A (NOHEJL) 07.01.7 1 * Resumen; figura 1 * Y US-4860429-A (VON HAAS) 29.08.89 1 * Resumen, líneas 4-7; columna 2, líneas -16; reivindicación 3 * A US-3797363-A (NOHEJL) 19.03.74 1 * Resumen; columna 1, líneas 18-29 * A ES-462237-A (LEGUY et al.) 03.09.76 1 * Reivindicación 1 * A ES-41324-A (FRIEDRICH DECKEL) 01.01.76 1 *Página 1, líneas 1-4 * 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 06.06.97 F. Monge Zamorano 1/1